JP2000069775A - 電気推進装置の制御方法 - Google Patents
電気推進装置の制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷トルク変動に対して電動機の速度変動を抑
制できる船舶用の電気推進装置の制御方法を提供する。 【解決手段】速度指令器１１の速度指令値に所定の補設
定値を加算演算器２１で加算し、この加算値を速度設定
値として速度調節器２４で調節演算し、この調節演算値
を電力演算器２２と除算演算器２３とを介して得られる
トルク制限値以下の値に制限し、この制限した値を電動
機３のトルク設定値として電力変換器制御回路１３に入
力する。
制できる船舶用の電気推進装置の制御方法を提供する。 【解決手段】速度指令器１１の速度指令値に所定の補設
定値を加算演算器２１で加算し、この加算値を速度設定
値として速度調節器２４で調節演算し、この調節演算値
を電力演算器２２と除算演算器２３とを介して得られる
トルク制限値以下の値に制限し、この制限した値を電動
機３のトルク設定値として電力変換器制御回路１３に入
力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、船舶用の電気推
進装置の制御方法に関する。
進装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種の電気推進装置の制御方
法の従来例を示す回路構成図である。図３において、１
はディーゼルエンジンなどの原動機、２は原動機１を駆
動源とする発電機、３は電動機、４は電動機３で駆動さ
れるプロペラ、５は電動機３の回転速度を検出する速度
検出器、６は発電機２の電力を電動機３を制御するのに
必要な電力に変換する電力変換器、７は、例えば電動機
３の電流を検出し、この電流から電動機３の発生トルク
を検出するトルク検出器、１１は電動機３の回転速度を
指令する速度指令器、１２は速度指令器１１の速度指令
値と速度検出器５の検出値との偏差を調節演算し、この
演算値を電動機３のトルク設定値として出力する速度調
節器、１３は前記トルク設定値とトルク検出器７の検出
値との偏差を調節演算し、この演算値に基づき電力変換
器６を構成する半導体スイッチそれぞれをオン・オフさ
せることにより電動機３に供給する電力を所望の値に調
節する電力変換器制御回路である。
法の従来例を示す回路構成図である。図３において、１
はディーゼルエンジンなどの原動機、２は原動機１を駆
動源とする発電機、３は電動機、４は電動機３で駆動さ
れるプロペラ、５は電動機３の回転速度を検出する速度
検出器、６は発電機２の電力を電動機３を制御するのに
必要な電力に変換する電力変換器、７は、例えば電動機
３の電流を検出し、この電流から電動機３の発生トルク
を検出するトルク検出器、１１は電動機３の回転速度を
指令する速度指令器、１２は速度指令器１１の速度指令
値と速度検出器５の検出値との偏差を調節演算し、この
演算値を電動機３のトルク設定値として出力する速度調
節器、１３は前記トルク設定値とトルク検出器７の検出
値との偏差を調節演算し、この演算値に基づき電力変換
器６を構成する半導体スイッチそれぞれをオン・オフさ
せることにより電動機３に供給する電力を所望の値に調
節する電力変換器制御回路である。
【０００３】図４は、図３とは別の電気推進装置の制御
方法の従来例を示す回路構成図であり、図３に示した回
路と同一機能を有するものには同一符号を付してその説
明を省略する。すなわち図４において、１４は電動機３
の電力を指令する電力指令器、１５は電力指令器１４の
電力指令値を速度検出器５の検出値で除算演算し、この
演算値を電動機３のトルク設定値として出力する除算演
算器である。
方法の従来例を示す回路構成図であり、図３に示した回
路と同一機能を有するものには同一符号を付してその説
明を省略する。すなわち図４において、１４は電動機３
の電力を指令する電力指令器、１５は電力指令器１４の
電力指令値を速度検出器５の検出値で除算演算し、この
演算値を電動機３のトルク設定値として出力する除算演
算器である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した電気推進
装置の制御方法では、例えばプロペラ４の負荷トルクが
急変すると電動機３の回転速度も急変し、この回転速度
の急変を補正するために速度調節器１２の出力である電
動機３のトルク設定値も急変する。その結果、電力変換
器６の入力，出力電力が急変し、この入力電力の急変に
より発電機２の出力の周波数，電圧に擾乱が発生し、図
示の船内電力系統に接続されている電力変換器６を含む
機器に悪影響を与えるという問題があった。
装置の制御方法では、例えばプロペラ４の負荷トルクが
急変すると電動機３の回転速度も急変し、この回転速度
の急変を補正するために速度調節器１２の出力である電
動機３のトルク設定値も急変する。その結果、電力変換
器６の入力，出力電力が急変し、この入力電力の急変に
より発電機２の出力の周波数，電圧に擾乱が発生し、図
示の船内電力系統に接続されている電力変換器６を含む
機器に悪影響を与えるという問題があった。
【０００５】また、図４に示した電気推進装置の制御方
法では、例えばプロペラ４の負荷トルクが急減すると電
動機３の回転速度が急増し、その結果、電動機３が過速
度になる恐れがあった。この発明の目的は、上記問題点
を解決する電気推進装置の制御方法を提供することにあ
る。
法では、例えばプロペラ４の負荷トルクが急減すると電
動機３の回転速度が急増し、その結果、電動機３が過速
度になる恐れがあった。この発明の目的は、上記問題点
を解決する電気推進装置の制御方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この第１の発明はプロペ
ラと、該プロペラを駆動する電動機とから構成される船
舶用の電気推進装置の制御方法において、外部より指令
される前記電動機の速度指令値に補設定値を加算した値
を速度設定値とし、この速度設定値と前記電動機の速度
検出値との偏差を調節演算した値を該電動機のトルク指
令値とし、前記速度指令値に基づいて演算された前記電
動機の電力を、前記速度検出値で除算演算した値を該電
動機のトルク制限値とし、前記トルク指令値を前記トル
ク制限値以内に制限し、この制限した値を前記電動機の
トルク設定値とし、このトルク設定値に基づいて前記電
動機を制御することを特徴とする。
ラと、該プロペラを駆動する電動機とから構成される船
舶用の電気推進装置の制御方法において、外部より指令
される前記電動機の速度指令値に補設定値を加算した値
を速度設定値とし、この速度設定値と前記電動機の速度
検出値との偏差を調節演算した値を該電動機のトルク指
令値とし、前記速度指令値に基づいて演算された前記電
動機の電力を、前記速度検出値で除算演算した値を該電
動機のトルク制限値とし、前記トルク指令値を前記トル
ク制限値以内に制限し、この制限した値を前記電動機の
トルク設定値とし、このトルク設定値に基づいて前記電
動機を制御することを特徴とする。
【０００７】また第２の発明はプロペラと、該プロペラ
を駆動する電動機とから構成される船舶用の電気推進装
置の制御方法において、外部より指令される前記電動機
の電力指令値に基づいて演算された該電動機の速度指令
値に補設定値を加算した値を速度設定値とし、この速度
設定値と前記電動機の速度検出値との偏差を調節演算し
た値を該電動機のトルク指令値とし、前記電力指令値を
前記速度検出値で除算演算した値を前記電動機のトルク
制限値とし、前記トルク指令値を前記トルク制限値以内
に制限し、この制限した値を前記電動機のトルク設定値
とし、このトルク設定値に基づいて前記電動機を制御す
ることを特徴とする。
を駆動する電動機とから構成される船舶用の電気推進装
置の制御方法において、外部より指令される前記電動機
の電力指令値に基づいて演算された該電動機の速度指令
値に補設定値を加算した値を速度設定値とし、この速度
設定値と前記電動機の速度検出値との偏差を調節演算し
た値を該電動機のトルク指令値とし、前記電力指令値を
前記速度検出値で除算演算した値を前記電動機のトルク
制限値とし、前記トルク指令値を前記トルク制限値以内
に制限し、この制限した値を前記電動機のトルク設定値
とし、このトルク設定値に基づいて前記電動機を制御す
ることを特徴とする。
【０００８】この発明は、前記電気推進装置は電動機で
駆動されるファン，ポンプなどと同様に、電動機の回転
速度の２乗に比例して該電動機の電力が増大することに
着目してなされたものである。すなわち前記第１の発明
では、電動機の発生トルクを設定するトルク設定値を、
予め実験などで求めた電動機の回転速度−電力の特性曲
線から導出される速度指令値における電動機のトルクに
相当する制限値以下の値にすることにより、電動機の電
力の変動を抑制することができる。
駆動されるファン，ポンプなどと同様に、電動機の回転
速度の２乗に比例して該電動機の電力が増大することに
着目してなされたものである。すなわち前記第１の発明
では、電動機の発生トルクを設定するトルク設定値を、
予め実験などで求めた電動機の回転速度−電力の特性曲
線から導出される速度指令値における電動機のトルクに
相当する制限値以下の値にすることにより、電動機の電
力の変動を抑制することができる。
【０００９】また前記第２の発明では、電動機の発生ト
ルクを設定するトルク設定値を、予め実験などで求めた
電動機の回転速度−電力の特性曲線から導出される電力
指令値における電動機のトルクに相当する制限値以下の
値にすることにより、電動機の回転速度の変動を抑制す
ることができる。
ルクを設定するトルク設定値を、予め実験などで求めた
電動機の回転速度−電力の特性曲線から導出される電力
指令値における電動機のトルクに相当する制限値以下の
値にすることにより、電動機の回転速度の変動を抑制す
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の電気推進装置
の制御方法の第１の実施例を示す回路構成図であり、図
３に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一
符号を付してその説明を省略する。すなわち図１におい
て、２１は速度指令器１１の速度指令値に所定の補設定
値（例えば、電動機３の定格速度の１０％程度）を加算
し、この加算値を速度設定値として出力する加算演算
器、２２は予め実験などで求めた電動機３の回転速度−
電力の特性曲線から速度指令器１１の速度指令値に対応
する電動機３の所要電力を演算して出力する電力演算
器、２３は電力演算器２２の出力値を速度検出器５の検
出値で除算演算して得られる電動機３の所要トルクをト
ルク制限値として出力する除算演算器、２４は前記速度
設定値と速度検出器５の検出値との偏差を調節演算し、
得られた調節演算値が前記トルク制限値を越えていると
きには該トルク制限値を電動機３のトルク設定値として
出力し、また、得られた調節演算値が前記トルク制限値
以下のときには該調節演算値を電動機３のトルク設定値
として出力する速度調節器である。
の制御方法の第１の実施例を示す回路構成図であり、図
３に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一
符号を付してその説明を省略する。すなわち図１におい
て、２１は速度指令器１１の速度指令値に所定の補設定
値（例えば、電動機３の定格速度の１０％程度）を加算
し、この加算値を速度設定値として出力する加算演算
器、２２は予め実験などで求めた電動機３の回転速度−
電力の特性曲線から速度指令器１１の速度指令値に対応
する電動機３の所要電力を演算して出力する電力演算
器、２３は電力演算器２２の出力値を速度検出器５の検
出値で除算演算して得られる電動機３の所要トルクをト
ルク制限値として出力する除算演算器、２４は前記速度
設定値と速度検出器５の検出値との偏差を調節演算し、
得られた調節演算値が前記トルク制限値を越えていると
きには該トルク制限値を電動機３のトルク設定値として
出力し、また、得られた調節演算値が前記トルク制限値
以下のときには該調節演算値を電動機３のトルク設定値
として出力する速度調節器である。
【００１１】図１に示した回路構成において、定常状態
では電動機３の回転速度は速度指令器１１の速度指令値
とほぼ等しい値となり、その結果、前記速度設定値と速
度検出器５の検出値との偏差により速度調節器２４にお
ける調節演算値は、前記トルク制限値を越えた状態にな
っている。このとき例えばプロペラ４の負荷トルクが急
減すると、電動機３は加速状態になり、その結果、前記
速度設定値と速度検出器５の検出値との偏差の極性が変
わり、速度調節器２４における調節演算値も減少し、電
動機３のトルク設定値も減少して電動機３の回転速度は
前記速度設定値とほぼ等しい値で落ちつく。
では電動機３の回転速度は速度指令器１１の速度指令値
とほぼ等しい値となり、その結果、前記速度設定値と速
度検出器５の検出値との偏差により速度調節器２４にお
ける調節演算値は、前記トルク制限値を越えた状態にな
っている。このとき例えばプロペラ４の負荷トルクが急
減すると、電動機３は加速状態になり、その結果、前記
速度設定値と速度検出器５の検出値との偏差の極性が変
わり、速度調節器２４における調節演算値も減少し、電
動機３のトルク設定値も減少して電動機３の回転速度は
前記速度設定値とほぼ等しい値で落ちつく。
【００１２】図２は、この発明の電気推進装置の制御方
法の第２の実施例を示す回路構成図であり、図１に示し
た実施例回路又は図４に示した従来例回路と同一機能を
有するものには同一符号を付してその説明を省略する。
すなわち図２において、３１は予め実験などで求めた電
動機３の回転速度−電力の特性曲線から電力指令器１４
の電力指令値に対応する電動機３の回転速度を演算し、
この演算値を速度指令値として出力する速度演算器、３
２は前記速度指令値に所定の補設定値（例えば、電動機
３の定格速度の１０％程度）を加算し、この加算値を速
度設定値として出力する加算演算器である。
法の第２の実施例を示す回路構成図であり、図１に示し
た実施例回路又は図４に示した従来例回路と同一機能を
有するものには同一符号を付してその説明を省略する。
すなわち図２において、３１は予め実験などで求めた電
動機３の回転速度−電力の特性曲線から電力指令器１４
の電力指令値に対応する電動機３の回転速度を演算し、
この演算値を速度指令値として出力する速度演算器、３
２は前記速度指令値に所定の補設定値（例えば、電動機
３の定格速度の１０％程度）を加算し、この加算値を速
度設定値として出力する加算演算器である。
【００１３】図２に示した回路構成において、定常状態
では電動機３の回転速度は速度演算器３１が出力する速
度指令値とほぼ等しい値となり、その結果、前記速度設
定値と速度検出器５の検出値との偏差により速度調節器
２４における調節演算値は、除算演算器１５により電力
指令器１４の電力指令値を速度検出器５の検出値で除算
演算して得られるトルク制限値を越えた状態になってい
る。
では電動機３の回転速度は速度演算器３１が出力する速
度指令値とほぼ等しい値となり、その結果、前記速度設
定値と速度検出器５の検出値との偏差により速度調節器
２４における調節演算値は、除算演算器１５により電力
指令器１４の電力指令値を速度検出器５の検出値で除算
演算して得られるトルク制限値を越えた状態になってい
る。
【００１４】このとき例えばプロペラ４の負荷トルクが
急減すると、電動機３は加速状態になり、その結果、前
記速度設定値と速度検出器５の検出値との偏差の極性が
変わり、速度調節器２４における調節演算値も減少し、
電動機３のトルク設定値も減少して電動機３の回転速度
は前記速度設定値とほぼ等しい値で落ちつく。
急減すると、電動機３は加速状態になり、その結果、前
記速度設定値と速度検出器５の検出値との偏差の極性が
変わり、速度調節器２４における調節演算値も減少し、
電動機３のトルク設定値も減少して電動機３の回転速度
は前記速度設定値とほぼ等しい値で落ちつく。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、電気推進装置におい
て予め実験などで求めた電動機の回転速度−電力の特性
曲線から導出される電動機の所要トルクに相当するトル
ク制限値以下の値を、該電動機のトルク設定値とするこ
とにより、該電動機の電力の変動を抑制することができ
る。
て予め実験などで求めた電動機の回転速度−電力の特性
曲線から導出される電動機の所要トルクに相当するトル
ク制限値以下の値を、該電動機のトルク設定値とするこ
とにより、該電動機の電力の変動を抑制することができ
る。
【図１】この発明の電気推進装置の制御方法の第１の実
施例を示す回路構成図
施例を示す回路構成図
【図２】この発明の電気推進装置の制御方法の第２の実
施例を示す回路構成図
施例を示す回路構成図
【図３】従来の電気推進装置の制御方法を示す回路構成
図
図
【図４】従来の電気推進装置の制御方法を示す回路構成
図
図
１…原動機、２…発電機、３…電動機、４…プロペラ、
５…速度検出器、６…電力変換器、７…トルク検出器、
１１…速度指令器、１２…速度調節器、１３…電力変換
器制御回路、１４…電力指令器、１５…除算演算器、２
１…加算演算器、２２…電力演算器、２３…除算演算
器、２４…速度調節器、３１…速度演算器、３２…加算
演算器。
５…速度検出器、６…電力変換器、７…トルク検出器、
１１…速度指令器、１２…速度調節器、１３…電力変換
器制御回路、１４…電力指令器、１５…除算演算器、２
１…加算演算器、２２…電力演算器、２３…除算演算
器、２４…速度調節器、３１…速度演算器、３２…加算
演算器。
Claims (2)
- 【請求項１】プロペラと、該プロペラを駆動する電動機
とから構成される船舶用の電気推進装置の制御方法にお
いて、 外部より指令される前記電動機の速度指令値に補設定値
を加算した値を速度設定値とし、 この速度設定値と前記電動機の速度検出値との偏差を調
節演算した値を該電動機のトルク指令値とし、 前記速度指令値に基づいて演算された前記電動機の電力
を、前記速度検出値で除算演算した値を該電動機のトル
ク制限値とし、 前記トルク指令値を前記トルク制限値以内に制限し、こ
の制限した値を前記電動機のトルク設定値とし、 このトルク設定値に基づいて前記電動機を制御すること
を特徴とする電気推進装置の制御方法。 - 【請求項２】プロペラと、該プロペラを駆動する電動機
とから構成される船舶用の電気推進装置の制御方法にお
いて、 外部より指令される前記電動機の電力指令値に基づいて
演算された該電動機の速度指令値に補設定値を加算した
値を速度設定値とし、 この速度設定値と前記電動機の速度検出値との偏差を調
節演算した値を該電動機のトルク指令値とし、 前記電力指令値を前記速度検出値で除算演算した値を前
記電動機のトルク制限値とし、 前記トルク指令値を前記トルク制限値以内に制限し、こ
の制限した値を前記電動機のトルク設定値とし、 このトルク設定値に基づいて前記電動機を制御すること
を特徴とする電気推進装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233962A JP2000069775A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 電気推進装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233962A JP2000069775A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 電気推進装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000069775A true JP2000069775A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16963368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10233962A Withdrawn JP2000069775A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 電気推進装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000069775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009194993A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Nishishiba Electric Co Ltd | 船舶用インバータシステム |
| JP2010115092A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| WO2017149588A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 新潟原動機株式会社 | 船舶推進装置及び船舶推進方法 |
-
1998
- 1998-08-20 JP JP10233962A patent/JP2000069775A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009194993A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Nishishiba Electric Co Ltd | 船舶用インバータシステム |
| JP2010115092A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| WO2017149588A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 新潟原動機株式会社 | 船舶推進装置及び船舶推進方法 |
| JPWO2017149588A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2018-08-30 | 新潟原動機株式会社 | 船舶推進装置及び船舶推進方法 |
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