CN107922041A - 电动机的控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

在船舶的混合动力推进中，利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助，从而使被调速器控制的主机高效地运转。船舶推进装置(1)具有螺旋桨(9)、由调速器(3)进行控制的主机(2)、由变频器(12)来进行转矩控制的电动机(14)以及控制器(4)。控制器的PID调节器(25)利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来控制变频器，因此能够优化主机输出与电动机辅助量的分配，从而能够使被调速器控制的主机高效地运转。

Description

电动机的控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种利用由调速器(governor)进行控制的主机以及由变频器(inverter)进行转矩控制的电动机来使船舶的螺旋桨(propeller)旋转的混合动力推进中的电动机的控制方法和控制装置，特别涉及一种能够利用对螺旋桨转速的当前值与目标值的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助、从而使被调速器控制的主机高效地运转的电动机的控制方法和控制装置。

背景技术

专利文献1所记载的发明涉及一种混合动力型的船舶用推进装置，该混合动力型的船舶用推进装置具备主机和电动机，在低旋转区间进行电动机推进，在高旋转区间进行由电动机对主机进行辅助的混合动力推进，专利文献1所记载的发明的目标在于结构的紧凑化和高效率的驱动控制所带来的低燃烧消耗。根据该船舶推进装置，在电动机推进区域中，以转速控制模式对电动发电机(motor generator)进行控制，在混合动力推进中，以转矩控制模式对电动发电机进行控制。

另外，在上述专利文献1的说明书的第[0055]段中存在如下记载。

“另外，在负荷高于主机5的船舶用立方特性的情况下，在控制器40中运算‘负荷输出-主机的输出’而为正(+)侧，因此只要将作为正转矩指令的变频器指令信号输出到双向变频器27，则电动发电机20成为‘电动机’，能够对主机5的推进输出进行转矩辅助。”

专利文献1：日本特开2011-63256号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据专利文献1所记载的发明，在混合动力型的船舶用推进装置中，基于目标主机输出与当前主机输出之差来计算电动机的辅助转矩指令值，来对电动机进行转矩控制，但是只不过是仅将与主机输出之差对应的量追加到电动机的辅助转矩指令值，并没有建立与主机的运转状态相应的辅助转矩指令值的精妙的运算方法。即，并没有实现使主机能够按照与主机的转速对应的目标主机输出来运转那样的电动机辅助，由于这种电动机的控制上的问题，在混合动力推进中主机经常混乱地运转，在经济性上存在问题。

本发明的目的在于解决上述问题，其目的在于，在船舶的混合动力推进中，能够利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助，从而使被调速器控制的主机高效地运转。

用于解决问题的方案

第一发明所记载的电动机的控制方法如下：

一种电动机的控制方法，是混合动力推进中的电动机的控制方法，在所述混合动力推进中，利用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转，从而对船舶进行推进，该电动机的控制方法的特征在于，包括以下工序：

当前主机输出获取工序，获取当前主机输出；

目标主机输出计算工序，基于当前的螺旋桨转速来计算目标主机输出；以及

电动机转矩控制工序，利用PID运算式来计算辅助转矩指令值并将该辅助转矩指令值指示给所述变频器，所述PID运算式使用了所述目标主机输出与所述当前主机输出之间的偏差。

第二发明所记载的电动机的控制方法的特征在于，在第一发明所记载的电动机的控制方法中，

在所述目标主机输出超过所述当前主机输出的情况下，使所述辅助转矩指令值减小，在所述目标主机输出低于所述当前主机输出的情况下，使所述辅助转矩指令值增大。

第三发明所记载的电动机的控制方法的特征在于，在第一发明或第二发明所记载的电动机的控制方法中，

在所述当前主机输出低于所述目标主机输出的情况下，在向变频器指示所述辅助转矩指令值时规定下限值。

第四发明所记载的电动机的控制方法的特征在于，在第一发明至第三发明中的任一个发明所记载的电动机的控制方法中，

在所述目标主机输出计算工序中，基于表示所述目标主机输出与所述螺旋桨转速的关系的数据以及当前的所述螺旋桨转速来进行计算。

第五发明所记载的电动机的控制装置如下：

一种电动机的控制装置，用于混合动力推进，在所述混合动力推进中，利用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转，该电动机的控制装置的特征在于，具备：

当前主机输出获取部，其获取当前主机输出；

目标主机输出计算部，其基于当前的所述螺旋桨转速来计算目标主机输出；

偏差计算部，其计算所述目标主机输出与所述当前主机输出之间的偏差；以及

PID调节器，其基于由所述偏差计算部计算出的偏差来计算辅助转矩指令值并将该辅助转矩指令值输出到所述变频器。

第六发明所记载的电动机的控制装置的特征在于，在第五发明所记载的电动机的控制装置中，

在所述当前主机输出低于所述目标主机输出的情况下，在向变频器指示辅助转矩指令值时规定下限值。

发明的效果

根据第一发明所记载的电动机的控制方法和第五发明所记载的电动机的控制装置，在使用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转的船舶的混合动力推进中，利用PID运算来控制电动机辅助量，因此能够顺畅地改变电动机辅助量，因而能够优化主机输出与电动机辅助量的分配，从而能够使被调速器控制的主机高效地运转。并且，能够通过调整PID运算参数，来使混合动力推进中的电动机的响应性应对多样的用户的需求。例如，通过调整PID运算参数，能够使电动机的响应性变慢，因此能够使电动机再生电力的产生电力逐渐增大而不是急剧增大。即，在能够将电动机再生电力充入到电池的类型的混合动力系统的情况下，能够调整电动机再生电力量以与电池可充电力相配。

根据第二发明所记载的电动机的控制方法，无论是在目标主机输出超过当前主机输出的情况下、还是在反之目标主机输出低于当前主机输出的情况下，都能够通过适当地调整辅助转矩指令值将电动机辅助量改变为最适合的状态，来尽可能使当前主机输出与目标主机输出相符，由此能够使被调速器控制的主机高效地运转。

根据第三发明所记载的电动机的控制方法和第六发明所记载的电动机的控制装置，在当前主机输出低于目标主机输出的情况下，当在向变频器指示辅助转矩指令值时将下限值设为零以上时，电动机不产生再生电力。因而，不需要用于将再生电力变为热来放出的电阻装置或蓄电池。另外，当将下限值设为小于零时，转矩指令值(n)有时小于0，此时会产生电动机再生电力，因此能够使所产生的电力充入到蓄电池。也就是说，通过设定下限限制参数α，能够与混合动力装置的实际的系统结构(是否存在蓄电池，是否存在制动电阻器)相配。

根据第四发明所记载的电动机的控制方法，能够在表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的数据中对照当前的螺旋桨转速来计算目标主机输出，作为此时的所述数据，能够使用表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的曲线图、以表形式在多点的各点处示出彼此对应的目标主机输出和螺旋桨转速的各数值的两点间线性插值表等。

附图说明

图1是实施方式的船舶推进装置的控制框图。

图2是表示在实施方式的船舶推进装置的控制器中为了获取目标主机输出而使用的表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的曲线图的一例。

图3是表示在实施方式的船舶推进装置的控制器中为了获取目标主机输出而使用的表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的两点间线性插值表的一例。

具体实施方式

参照图1～图3来说明实施方式的船舶推进装置。该船舶推进装置是如下的混合动力型的船舶推进装置：通过控制器的控制，利用变频器对电动机进行转矩控制，还利用调速器对主机进行控制，由此使螺旋桨旋转来对船舶进行推进。

如图1所示，船舶推进装置1的主机2例如是柴油机，由调速器3来进行控制。调速器3被提供来自稍后详细叙述的控制器4的调速器指令值(转速指示)，将主机2的转速自主地调整为指令值。在调速器3中设置有齿条传感器5，齿条传感器5检测对燃料喷射量进行控制的齿条位置并输出到所述控制器4。在主机2的输出轴的附近设置有第一转速检测传感器6，第一转速检测传感器6检测主机转速并输出到所述控制器4。主机2的输出轴经由离合器(clutch)7及减速转向机构8来与螺旋桨9连接，通过主机2的驱动，螺旋桨9进行旋转。在减速转向机构8的附近设置有第二转速检测传感器10，第二转速检测传感器10检测螺旋桨转速并输出到所述控制器4。

如图1所示，船舶推进装置1的电动机11是由变频器12来进行控制的。对变频器12连接有通过未图示的发动机驱动型发电机得到的系统电力，变频器12接收来自所述控制器4的转矩指令值，经由电动机电力线13将来自发动机驱动型发电机的系统电力提供到电动机11并进行转矩控制。电动机11的输出轴经由减速转向机构8来与螺旋桨9连接，通过电动机11的驱动，螺旋桨9进行旋转。对电动机11设置有第三转速检测传感器14，第三转速检测传感器14检测电动机转速并输出到所述控制器4。

如图1所示，对电动机11进行控制的变频器12以及对主机2进行控制的调速器3是由作为共同的控制单元的控制器4来进行控制的。为了特别是在混合动力推进时对主机2和电动机11以良好的平衡来进行驱动控制，控制器4具备下面说明的结构。

如图1所示，控制器4具有外部信号处理部20。外部信号处理部20能够将从位于控制器4的外部的各种设备、传感器等输入的信号以适合于控制器4内的控制的形式在所需的时机输出。首先，在外部信号处理部20上连接有设置于船舶的运转位置的速度控制手柄15。速度控制手柄15输出与操纵者所操作并设定的手柄位置对应的信号。外部信号处理部20接受来自速度控制手柄15的手柄位置的信号，将该信号输出到调速器指令值计算部21。调速器指令值计算部21基于手柄位置来计算调速器指令值(转速指示)，将调速器指令值提供到调速器3来进行主机2的控制。

如图1所示，从齿条传感器5发送的齿条位置的信号、从第一转速检测传感器6发送的主机转速、从第二转速检测传感器10发送的螺旋桨转速以及从第三转速检测传感器14发送的电动机转速被输入到控制器4的所述外部信号处理部20。

如图1所示，外部信号处理部20与作为当前主机输出获取部的当前主机输出计算部22连接。当前主机输出计算部22基于从外部信号处理部20输入的主机转速和齿条位置来计算当前主机输出作为估计值。

此外，也可以是，对主机2设置轴马力计来作为当前主机输出获取部，将轴马力计所检测出的主机输出的实测值输出到控制器4的外部信号处理部20。在该情况下，不需要当前主机输出计算部22，只要将从外部信号处理部20输出的主机输出的实测值提供到后述的偏差计算部24即可。

如图1所示，外部信号处理部20与目标主机输出计算部23连接。目标主机输出计算部23预先具备表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的控制用数据，基于该控制用数据以及从外部信号处理部20输入的螺旋桨转速来计算目标主机输出。

所述控制用数据例如如图2所示那样被提供为表示目标主机输出(纵轴、单位[kW])与螺旋桨转速(横轴、单位[min-1])的关系的曲线图。该曲线图是被称为所谓的“螺旋桨性能曲线”、“螺旋桨负荷曲线”、“螺旋桨特性曲线”、“船舶用特性曲线”、“船舶用立方特性”等的曲线图。

目标主机输出计算部23将从外部信号处理部20输入的螺旋桨转速应用于图2所示的控制用数据，来计算对应的目标主机输出。

参照图2来更具体地说明上述计算的过程的一例，例如，在该图2的曲线图中，关于所输入的螺旋桨转速为450[min-1]时的目标主机输出，

由于螺旋桨转速为400～500[min-1]时的直线的斜率为2.5，因此该目标主机输出为

2.5×(450[min-1]-400[min-1])+500[kW]＝625[kW]。

只要主机2的额定状态的轴马力Ne和转速n已知，一般能够利用表示螺旋桨9的立方定律的式子Ne/n3＝K(比例常数)来得到如图2所例示那样的螺旋桨特性曲线。按螺旋桨或者按螺旋桨与主机的组合来决定该螺旋桨特性曲线。然而，实际上，基于主机的陆地上试运转中的负荷试验的数据以及海上试运转的数据来制作该曲线的情况多。

而且，如图2所例示的那样的螺旋桨特性曲线不限于相对于如上所述那样制作出的曲线而言始终固定不变，如接下来所例示的那样，实际上估计余量(余裕量)来运用的情况多。

新造船时：旋转余量+4％曲线

理想的航运中：旋转余量+2％曲线

重转矩(torque rich)上限工作线：旋转余量-4％曲线

如上所述，存在以下情况：由于船体开始使用后产生的船体的损伤和脏污、螺旋桨损伤等经年变化而使用余量(余裕量)不同的曲线。并且，在图2所示的曲线图的纵轴、横轴的网格中，根据相邻的两点间的线性插值来计算所绘制的目标主机输出的各点的值，因此也能够使用1条向右上方上升的直线来取代整个曲线图。

因而，关于本实施方式中的表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的控制用数据，设为不拘于曲线图、数值、表之类的类别的差异，而且不拘于各类别内的表现形式等的差异，最广义地进行解释。例如，示出目标主机输出和螺旋桨转速的图2所示的曲线图也能够表示为如图3所示的数据表或表形式的数据。

如图1所示，在当前主机输出计算部22和目标主机输出计算部23的输出侧连接有偏差计算部24。偏差计算部24计算从当前主机输出计算部22和目标主机输出计算部23分别输入的当前主机输出与目标主机输出之间的偏差，并将该偏差输出到后级的PID调节器25。

如图1所示，PID调节器25利用PID运算式来计算辅助转矩指令值，该PID运算式使用了偏差计算部24所输出的所述偏差。

更具体地说，基于由偏差计算部24计算出的所述偏差，按照下述(式1)或(式2)所示的PID运算式来计算转矩指令值。这些式子是软件数字运算处理中的PID运算式的代表例。

速度型PID运算式的情况

转矩指令运算值＝Kp×{(E(n)-E(n-1))+Δt/Tl×E(n)

+Td/Δt(E(n)-2E(n-1)+E(n-2))}

转矩指令值(n)＝转矩指令值(n-1)+转矩指令运算值…(式1)

位置型PID运算式的情况

转矩指令运算值＝Kp×{(E(n)+Δt/Tl×ΣEi

+Td/Δt(E(n)-E(n-1))}…(式2)

在上述各式中，

Kp：比例增益(P)，Tl：积分时间(I)，Td：微分时间(D)，Δt：运算周期，E(n)：当前主机输出-目标主机输出＝偏差。

下面，按各成分来说明PID参数的调整。

P参数调整

在目标主机输出与当前主机输出之间的偏差大、且当前主机输出达到目标主机输出的速度慢、也就是说电动机11的辅助速度慢的情况下，将P参数调整为大于现状值的值。相反地，在达到速度快的情况下，将P参数调整为小于现状值的值。能够根据用户的要求或船舶推进装置1的结构来自由地调整当前主机输出达到目标主机输出的速度。此外，P参数调整对I和D参数的调整造成影响，因此进行I、D参数的重新调整。

I参数调整

当在当前主机输出达到目标主机输出时电动机11的输出不稳定(振荡)时，将I参数调整为小于现状值的值。相反地，在电动机11的响应迟缓的情况下，将I参数调整为大于现状值的值。此外，I参数调整对P和D参数的调整造成影响，因此进行P、D参数的重新调整。

D参数调整

在电动机11过冲或下冲的情况下，将D参数调整为小于现状值的值。此外，D参数调整对P和I参数的调整造成影响，因此进行P、I参数的重新调整。

在暂且调整了P、I、D参数之后，实际使电动机11工作来观察电动机11的动作，如果是理想的工作状态、响应性，则P、I、D参数调整结束。在不是理想的工作状态的情况下，再次按照上述方针来调整P、I、D参数。

在此，提及发明出通过使用调速器3的柴油机等主机2和电动机11来进行混合动力推进的本发明的系统的背景。在汽车的混合动力系统中，控制器利用电子控制来控制喷射器的ON/OFF时间以调整燃料喷射量，从而对主机输出进行控制，但是与此不同地在由柴油机和电动机构成的船舶用混合动力系统中，以往由调速器从控制器获取主机转速，基于主机转速来计算控制量从而对主机的输出进行控制。也就是说，主机的输出不是利用来自控制器的指令值来直接控制的，而是由调速器以使供给的燃料增减的方式进行控制，使得与当前主机负荷对应的主机转速固定。即，控制器无法直接控制主机的输出，关于对主机进行辅助的电动机的辅助量的计算，基于目标主机输出与当前主机输出之差来计算电动机的辅助转矩指令值从而对电动机进行转矩控制，而这在PID控制中相当于P控制。这样，在以往的船舶用混合动力系统的控制中，处于不存在I、D控制的状态，因此在当前主机输出达到了目标主机输出的情况下无法精细地进行电动机的辅助转矩指令值的控制，无法进行电动机的精妙的控制。与此相对，在本实施方式中进行PID控制，因此电动机11顺畅地进行辅助工作，因此响应性好，能够进行平滑的运转。

如图1所示，在PID调节器25的输出侧连接有下限限制器26。由PID调节器25计算出的所述转矩指令被输入到下限限制器26。下限限制器26根据需要按照下述(式3)对由PID调节器25计算出的所述转矩指令进行限制后输出到变频器12，以避免电动机输出的瞬间性的变动量变大。

下限限制参数α≤转矩指令值…(式3)

能够通过改变下限限制器26中的下限限制参数α的设定来任意地限制电动机再生电力量。即，当将下限限制参数α设为小于0时，能够将电动机再生电力量设定为存在。在该情况下，产生电动机再生电力从而回收了能量，因此，与此相应地电动机转速下降。

当将下限限制参数α设为0以上时，能够将电动机再生电力量设定为不存在。电动机输出是动力运行或0，因此不对船舶的行进施加制动，与此相应地电动机转速下降得慢。

如图1所示，下限限制器26的输出侧与变频器12连接，在下限限制器26中根据需要被施加了下限限制的辅助转矩指令被提供到变频器12。

接着，参照图1来按各控制工序说明以上说明的实施方式的船舶推进装置1中的控制过程。

1.在开始控制动作之后，当船舶的船员等对速度控制手柄15进行操作来设定为某个位置时，表示手柄位置的信号被发送到控制器4的外部信号处理部20，外部信号处理部20将手柄位置的信号进行处理后发送到调速器指令值计算部21。调速器指令值计算部21基于从外部信号处理部20发送的信号来计算调速器指令值(转速指示)并指示给调速器3。调速器3基于调速器指令值(转速指示)来进行主机2的控制。

从齿条传感器5发送的齿条位置的信号、从第一转速检测传感器6发送的主机转速、从第二转速检测传感器10发送的螺旋桨转速以及从第三转速检测传感器14发送的电动机转速分别被输入到控制器4的外部信号处理部20，均在外部信号处理部20中处理后被发送到控制器4中的后级的各功能模块，供用于控制的运算等。

2.当前主机输出获取工序

在外部信号处理部20中被处理后的主机转速和齿条位置的各信号被输入到当前主机输出计算部22。当前主机输出计算部22基于这些各信号来运算主机输出作为估计值。如前所述，也可以是，对主机2设置轴马力计来作为当前主机输出获取部，将轴马力计所检测出的主机输出的实测值输出到控制器4的外部信号处理部20。在该情况下，不需要当前主机输出计算部22，将从外部信号处理部20输出的已处理的主机输出的实测值提供到后述的偏差计算部24。

3.目标主机输出计算工序

在外部信号处理部20中被处理后的当前的螺旋桨转速被输入到目标主机输出计算部23。目标主机输出计算部23预先具备表示目标主机输出与螺旋桨转速的关系的所述控制用数据(在图2中有例示)，基于该控制用数据和螺旋桨转速来计算目标主机输出。

4.电动机转矩控制工序

偏差计算部24计算由当前主机输出计算部22输出的当前主机输出与由目标主机输出计算部23计算出的目标主机输出之间的偏差。然后，PID调节器25基于该偏差以及PID运算式(所述式1、式2)来计算电动机11的辅助转矩指令。在该情况下，与当前主机输出与目标主机输出的大小关系相对应地，电动机11的状态被分为电动机动力运行或电动机再生，因此分别如下那样进行控制。

(1)当前主机输出>目标主机输出的情况

在该情况下，处于在图2所例示的“螺旋桨性能曲线”的某一转速下在比该曲线图靠上的位置绘制当前主机输出的状态，处于船舶逆风航行、电动机11产生出动力的状态(电动机动力运行)，进行如以下那样的控制。

1)PID调节器25如下式那样利用PID运算来计算转矩指令。

转矩指令(n)＝转矩指令(n-1)+PID运算值

将该转矩指令(n)指示给变频器12。转矩指令增大。

2)其结果，电动机输出增大，利用轴来与电动机11直连的主机2的转速增大。

3)调速器3想要维持主机2的转速，因此减少向主机2供给的燃料，主机输出下降。

4)主机输出与目标主机输出之间的偏差变小。

5)在主机输出与目标主机输出之间的偏差大于0时，返回到1)来继续进行控制。在主机输出与目标主机输出之间的偏差为0时，当前主机输出与目标主机输出一致，调速器3对主机2的控制和变频器12对电动机11的控制维持当前时间点的状态。

(2)当前主机输出<目标主机输出的情况

在该情况下，处于在图2所例示的“螺旋桨性能曲线”的某一转速下在比该曲线图靠下的位置绘制当前主机输出的状态，处于船舶顺潮航行、电动机11发电的状态(电动机再生)，进行如以下那样的控制。

1)PID调节器25如下式那样利用PID运算来计算转矩指令，下限限制器26利用下限限制参数α来设定下限。

转矩指令(n)＝转矩指令(n-1)-PID运算值≥下限限制参数α

将该转矩指令(n)指示给变频器12。转矩指令减小。

在下限限制参数α≥0时，将转矩指令值(n)限制为0以上，因此电动机11不产生再生电力。

另一方面，在下限限制参数α<0时，也存在转矩指令值(n)变为小于0的情况，在转矩指令值(n)变为小于0时，从电动机11产生再生电力。

这样，在转矩指令为下限限制参数α以上的情况下，将转矩指令运算值作为转矩指令值，在转矩指令运算值小于下限限制参数α的情况下，将下限限制参数α作为转矩指令值，因此能够通过改变下限限制参数α的设定来任意地限制电动机再生电力量。

2)其结果，电动机输出减小，因此利用轴来与电动机11直连的主机2的转速下降。

3)调速器3想要维持主机2的转速，因此增加向主机2供给的燃料，主机输出增大。

4)主机输出与目标主机输出之间的偏差变小。

5)在主机输出与目标主机输出之间的偏差小于0时，返回到1)来继续进行控制。在主机输出与目标主机输出之间的偏差为0时，当前主机输出与目标主机输出一致，调速器3对主机2的控制和变频器12对电动机11的控制维持当前时间点的状态。

接着，关于以上说明的实施方式中的PID参数的调整，列举更详细的具体例来进行说明。

PID参数的值根据各设备的输出、特性等而发生变动。在该例子中，如以下那样设定各设备的规格。

电动机11的容量：295KW

变频器12的容量：315KW

发动机驱动型发电机的容量：400KW

另外，根据图2所示的“螺旋桨性能曲线”的数据或图3所示的两点间线性插值表来决定电动机目标转速。

PID运算参数(速度型)如以下那样。

P为1.300，I为0.500，D为0.000。

根据以上说明的实施方式的说明可以理解，本发明能够广泛应用于如下的混合动力推进的船舶推进装置1：利用由调速器3进行控制的主机2以及由变频器12进行转矩控制的电动机11使螺旋桨9旋转，来对船舶进行推进。

即，根据本发明的实施方式，在使用调速器3的柴油机的混合动力系统中，能够通过利用如图2所例示的“螺旋桨特性曲线”、如图3所例示的“两点间线性插值表”来优化利用电动机11来进行主机2的辅助时的主机输出与电动机辅助量的分配。

另外，在将下限限制参数α设定为0以上时，转矩指令值(n)被限制为0以上，因此能够进行不产生电动机再生电力的设定。因而，不需要用于将再生电力变为热来放出的电阻装置或蓄电池。另一方面，在将下限限制参数α设定为小于0时，有时转矩指令值(n)变为小于0。在转矩指令值(n)小于0时，产生电动机再生电力，因此能够使所产生的电力充入到蓄电池。也就是说，通过设定下限限制参数α，能够与混合动力装置的实际的系统结构(是否存在蓄电池，是否存在制动电阻器)相配。

另外，通过调整PID运算参数，能够使电动机11的响应性变慢，因此能够使电动机再生电力的产生电力逐渐增大而不是急剧地增大。即，在能够将电动机再生电力充入到电池的混合动力系统的情况下，能够调整电动机再生电力的产生量以适合于电池可充电力。

附图标记说明

1：船舶推进装置；2：主机；3：调速器；4：控制器；9：螺旋桨；11：电动机；12：变频器；22：作为当前主机输出获取部的当前主机输出计算部；23：目标主机输出计算部；24：偏差计算部；25：PID调节器；26：下限限制器。

Claims (6)

1.一种电动机的控制方法，是混合动力推进中的电动机的控制方法，在所述混合动力推进中，利用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转，从而对船舶进行推进，所述电动机的控制方法的特征在于，包括以下工序：

当前主机输出获取工序，获取当前主机输出；

目标主机输出计算工序，基于当前的螺旋桨转速来计算目标主机输出；以及

电动机转矩控制工序，利用PID运算式来计算辅助转矩指令值并将该辅助转矩指令值指示给所述变频器，所述PID运算式使用了所述目标主机输出与所述当前主机输出之间的偏差。

2.根据权利要求1所述的电动机的控制方法，其特征在于，

在所述目标主机输出超过所述当前主机输出的情况下，使所述辅助转矩指令值减小，在所述目标主机输出低于所述当前主机输出的情况下，使所述辅助转矩指令值增大。

3.根据权利要求1或2所述的电动机的控制方法，其特征在于，

在所述当前主机输出低于所述目标主机输出的情况下，在向变频器指示所述辅助转矩指令值时规定下限值。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电动机的控制方法，其特征在于，

在所述目标主机输出计算工序中，基于表示所述目标主机输出与所述螺旋桨转速的关系的数据以及当前的所述螺旋桨转速来进行计算。

5.一种电动机的控制装置，用于混合动力推进，在所述混合动力推进中，利用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转，所述电动机的控制装置的特征在于，具备：

当前主机输出获取部，其获取当前主机输出；

目标主机输出计算部，其基于当前的所述螺旋桨的转速来计算目标主机输出；

偏差计算部，其计算所述目标主机输出与所述当前主机输出之间的偏差；以及

PID调节器，其基于由所述偏差计算部计算出的偏差来计算辅助转矩指令值并将该辅助转矩指令值输出到所述变频器。

6.根据权利要求5所述的电动机的控制装置，其特征在于，

在所述当前主机输出低于所述目标主机输出的情况下，在向变频器指示辅助转矩指令值时规定下限值。