JP2002165497A - マイクロタービン系発電システム及び方法 - Google Patents

マイクロタービン系発電システム及び方法

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JP2002165497A
JP2002165497A JP2001287935A JP2001287935A JP2002165497A JP 2002165497 A JP2002165497 A JP 2002165497A JP 2001287935 A JP2001287935 A JP 2001287935A JP 2001287935 A JP2001287935 A JP 2001287935A JP 2002165497 A JP2002165497 A JP 2002165497A
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bus
electric machine
turbine
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Gautam Sinha
ゴータム・シンハ
Michael John Ryan
マイケル・ジョン・ライアン
Luis Jose Garces
ルイス・ホセ・ガーシーズ
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General Electric Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部ＤＣ電源及び/又は外部ＡＣ電源を使用
し、マイクロタービンは始動する。 【解決手段】バックブーストチョッパ（３０）、ＤＣバ
ス（２４）、及びＤＣ/ＡＣ変換器（４２）によって、
ＤＣ電力はＡＣ電力に変換される。ＡＣ電源からのＡＣ
電力は、一対のＤＣ/ＡＣ変換器（４２、４６）及びＤ
Ｃバス（２４）によって、その周波数及び電圧がマイク
ロタービンを始動するのに適したレベルに変換される。
ＡＣ電力の周波数及び電圧レベルは、徐々に増加してマ
イクロタービンを始動速度まで加速する。マイクロター
ビンが一旦始動すると外部電源は接続を解除され、ＤＣ
バス及びＤＣ/ＡＣ変換器は、その電圧レベル及び周波
数が電気負荷と一致する出力ＡＣ電力を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービンの分野に
関し、特に発電用マイクロタービンの適用例に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロタービンは、電力使用現場で発
電するために、一般に使用される小型のガスタービンで
ある。これは通常、オフィスビル、小売店、小規模な製
造工場、 家庭及びその他多数の商業施設のバックアッ
プ電源又は補助電源として適用される。従来、これらの
施設は電力配線の送電網を介し、電気設備によって電力
を供給されていた。マイクロタービンを使用することに
よってこれらの施設は各施設の現場で発電し、従来の電
力送電網及び電力設備のみに依存することを回避する。
マイクロタービンは更に、電力設備によって送電網全体
に提供される電力よりも低コスト及び/又は高い信頼性
で発電することも可能である。
【０００３】マイクロタービンは、自己始動デバイスで
はなく、始動器及び始動器用の電源を必要とする。始動
器は通常、強力な電動機と、始動器用の電源として働く
バッテリとを含む。バッテリの電荷が低下、又はバッテ
リが故障した場合、マイクロタービンは始動することが
できない。マイクロタービンを始動させるために、バッ
テリを充電することなく過度に頻繁に使用した場合、バ
ッテリが充電及び使用されない状態で一定期間以上放置
された場合（マイクロタービンが数ヶ月間も使用されな
い場合など）、又はバッテリのセルが短絡あるいは故障
した場合に起こる放電を含め、バッテリは様々な原因に
より故障する。従って、マイクロタービンを始動するた
めに代替電源が必要である。
【０００４】バッテリ故障対策として、代替電源を備え
るマイクロタービン用始動器が提案されている。このよ
うな代替電源は、米国特許番号第６，０３１，２９４号
（’２９４特許）に開示されているような、電気設備に
よって提供される電力送電網であっても良い。しかしな
がら、送電網からの電力を導く’２９４特許に開示され
た電力回路網は、マイクロタービンを始動させるため
に、電力送電網の結合に専用的に使用される付加的整流
器及び接触器を含む。マイクロタービンを始動させるの
に必要なこの付加的回路網は、高価且つ複雑である。Ａ
Ｃ（交流）電力及びバッテリ、電力送電網又はその他の
電源からのＤＣ（直流）電力を印加してマイクロタービ
ンを始動させることができるが、始動専用ではなく、高
価且つ複雑でない電力回路網が必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マイクロタ
ービンを始動させ、且つマイクロタービンと電気負荷と
を結合する電力回路に関する。本発明の電力回路は、Ｄ
Ｃバッテリ、ＡＣ電力設備送電網、及び/又は他の電源
からの始動電力を導く。本発明の利点は、マイクロター
ビンを負荷ならびにＡＣ始動電源及びＤＣ始動電源に結
合する電力回路用として、最少の回路部品のみを使用す
ることである。本発明により提供される他の利点は、バ
ッテリ故障に際して有効なバックアップ始動電源を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来の単一の能動ＤＣ/
ＡＣ変換器及び受動整流器に対して、本発明の一実施例
に関して使用される電力回路は、一対の能動ＤＣ/ＡＣ
変換器を含む。これら一対のＤＣ/ＡＣ変換器は、意図
された機能の通りにＤＣ/ＡＣ電力を変換するために、
またＡＣ電力をＤＣ電力に逆変換するための整流器とし
て、択一的に動作する。ＤＣ/ＡＣ変換器をＡＣ/ＤＣ整
流器として使用し、第２の能動ＤＣ/ＡＣ変換器を付加
することにより、複数の始動電源及び負荷にマイクロタ
ービンを結合するための安価で単純な電力回路が実現さ
れる。第２の能動ＤＣ/ＡＣ変換器を付加することによ
り、本発明は、ＡＣ始動電源及び/又はＤＣ始動電源を
マイクロタービンに接続し且つそのマイクロタービンを
電気負荷に接続する目的を有する単一の電力回路を提供
する。この２つの目的を兼ね備える電力回路は単純であ
り、始動電力を供給するために専用的に使用される部品
と、発電されたマイクロタービンの電力を負荷に印加す
るために専用的に使用される他の部品とを有する従来の
回路よりも安価となりうる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、マイクロタービン１２及
び電気機械１４を電気負荷１６及び始動バッテリ１８に
結合する従来の電力回路１０の概略回路図である。電気
機械１４は、始動モード中には、モータとして動作して
マイクロタービンを駆動し、発電モード中には、発電機
として動作し発電を行なうためにマイクロタービンによ
って駆動されるように構成される。マイクロタービン及
び電気機械は、共通回転出力軸２０を共有しても良く、
一体型ユニットとして形成されても良い。あるいは、マ
イクロタービン及び電気機械は、それぞれが互いに結合
する回転軸出入力端子を備える別個のユニットであって
も良い。
【０００８】従来のマイクロタービンは、一般に、（天
然ガスが使用燃料の場合には）圧縮器と、復熱装置と、
燃焼室と、タービン（図示せず）とを含む。圧縮器から
の空気は燃焼室内の燃料と混合され、タービンを駆動す
る高温で高圧のガスを発生する。タービン排気ガスは、
復熱装置を通過して入口の空気に熱を伝え、それによっ
て燃焼室内の空燃混合物のエネルギーを増加させる。
【０００９】一旦始動されるとマイクロタービンは自力
で動作し、出力電力軸２０に印加する出力電力を発生す
る。この軸は電気機械１４の回転子（図示せず）を駆動
する。この電気機械は、各位相又は巻線への出入力接続
を含む多相ユニット、例えば３相ユニットを有しても良
い。電気機械の回転子は、一般に、電気機械の軸の周囲
に対称的に配置された複数の交番磁極を含む。マイクロ
タービンの発電動作中、回転子から発生する磁界は、回
転子を囲む電気機械の固定子（図示せず）を通過する。
固定子は、回転子を受容する大きさの円筒形状の開口を
有する。固定子は、一般に、複数の巻線及び交番極性を
持つ磁極を含む。電気機械が発電機として機能している
場合、固定子を介して回転する磁界は、固定子巻線に電
流を発生する。電気機械によって発生した電流は、周波
数において、回転子及びガスタービンの回転速度に比例
する。電気機械から出力された電力は、電力回路１０に
よって負荷１６に印加される。
【００１０】電気機械１４によって発生したＡＣ電力の
周波数は、負荷１６の電力及び周波数要求と一致しなく
ても良い。負荷１６は多相ＡＣ電力システムを有しても
良い。電力回路１０は電気機械からのＡＣ電力を、電気
負荷１６と一致するＡＣ電力に変換する。この変換のた
めに、電力回路１０は、受動ＡＣ/ＤＣ整流器２２を使
用して電気機械１４からのＡＣ電力をＤＣ電力に変換す
る。整流器２２からのＤＣ電力は、容量ＤＣバス２４を
充電するために印加される。このバスは、能動ＤＣ/Ａ
Ｃ変換器２６に対してＤＣ電力を提供する。ＤＣ/ＡＣ
変換器２６からのＡＣ電力は、負荷１６の電気的要求に
適合する電圧レベル及び周波数にて発生する。住宅、小
売店、その他の商業施設又はその他の電力を必要とする
現場のために、負荷は電気システムを有しても良い。
【００１１】発電するためにマイクロタービンはまず、
マイクロタービンを始動速度まで順に加速するモータと
して電気機械１４を駆動することによって、始動されな
ければならない。一旦タービンが始動速度に達すると、
燃焼によって十分な電力が発生し、マイクロタービンの
回転は外部電力なしで持続する。タービンが始動速度ま
で加速されるまでは、タービンを回転するために外部電
力が必要である。始動中、電気機械１４をモータとして
動作させるために、電力は矢印２８の方向に流れる。マ
イクロタービンが始動を完了し電気機械が発電すると、
電力は逆方向に流れる。
【００１２】マイクロタービンを始動させるために、バ
ッテリ１８は定電圧の直流（ＤＣ）電源を電力回路１０
に提供する。バッテリは、例えば、大きな放電能力を備
える従来の蓄積セルバッテリを有しても良い。バッテリ
から提供される（ほぼ定電圧の）ＤＣ電力は、バッテリ
に接続されるバックブーストチョッパ３０によって（バ
ッテリ電圧と同じである必要はないが、ほぼ定電圧であ
る）ＤＣ電力に変換される。バックブーストチョッパ
は、バッテリ電圧レベルから昇降する定電圧ＤＣ電力を
発生してバス２４の電圧レベルと一致させる。始動中、
バックブーストチョッパ３０からのＤＣ電力は、印加さ
れてＤＣバス２４を充電する。一旦タービンが始動を完
了して発電すると、バックブーストチョッパ３０はＤＣ
バス２４からのＤＣ電力を、バッテリ１８を充電するの
に適するＤＣ電圧レベルに変換する。
【００１３】有用なバックブーストチョッパの例が、係
属中であり、且つSinhaから共に譲渡された２０００年
９月２５日出願、名称「A Starting System And Method
ForA Microturbine Power Generation Unit」の米国出
願番号第０９/６１７９５４号に開示されており、バッ
クブーストチョッパがＤＣバスを充電するための可変Ｄ
Ｃ電圧をマイクロタービン用始動回路内で発生するマイ
クロタービン始動システムが開示されている。
【００１４】ＤＣバス２４は、電力回路内にＤＣ電力を
分配するために共通に使用される従来の容量性デバイス
を有しても良い。容量性ＤＣバス２４は、ＤＣ電力を能
動ＤＣ/ＡＣ（交流）変換器２６に分配する。例えばＰ
ＷＭインバータのような能動ＤＣ/ＡＣ変換器２６は、
バスからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。マイクロタ
ービンの始動及び定電圧に必要な徐々に増加する電圧レ
ベル及び周波数、ならびに負荷と一致する周波数で、Ａ
Ｃ電力は電力回路の動作モードに応じて搬送される。Ｄ
Ｃ/ＡＣ変換器２６からのＡＣ電力は、ＡＣ電力の不要
なノイズ又はその他の周波数成分を除去するために、誘
導性/容量性フィルタ３２によってフィルタリングされ
る。
【００１５】始動中、ＤＣ/ＡＣ変換器２６からのＡＣ
電力は、マイクロタービン１２を始動するために電気機
械をモータとして順に駆動する電気機械１４の始動器巻
線に、励起容量性接触器３４（Ｃ1）を介して印加され
る。また始動中、電力回路１０は、出力接触器３６（Ｃ
2）を開成することによって負荷から遮断される。一旦
マイクロタービンが発電すると、電力回路は出力接触器
Ｃ2を閉成し且つ容量性接触器Ｃ1を開成することによっ
て、負荷に接続する。
【００１６】図２及び図３は、２つの回路トポロジー３
８及び４０を備える新規の電力回路３７を示す。これら
２つのトポロジーは、同一の電気回路３７及び部品で実
現されても良い。図２の始動トポロジー３８は、マイク
ロタービン１２を始動させるモータとして動作している
電気機械１４に始動ＡＣ電力を提供するために構成され
る回路３７を示す。図３の発電回路トポロジー４０は、
電気機械１４によって発生するＡＣ電力を、負荷１６と
一致し且つ結合するＡＣ電力に変換するために構成され
る回路３７を示す。更に、図２及び図３の電力回路３７
は、３つの等しく且つ位相の異なるＡＣ電力の成分を処
理するために構成されるＡＣ回路を備える３相回路のよ
うな多相回路であっても良い。
【００１７】本発明の例示的な実施例において、バッテ
リ１８はＤＣ始動電源を提供し、電力設備送電網４４は
マイクロタービン１２を始動するＡＣ始動電源を提供す
る。ＡＣ始動電力は、ＤＣ始動電力と共に又はＤＣ電力
の代替として印加されても良い。バックブーストチョッ
パ３０によって、バッテリのＤＣ電圧は、ＤＣ電圧を一
対の能動ＤＣ/ＡＣ変換器４２、４６に分配する容量性
ＤＣバス２４を充電するのに適する可変電圧又は定電圧
ＤＣ電力に変換される。
【００１８】第１のＤＣ/ＡＣ変換器４６は、負荷１６
及び/又はＡＣ電源４４に結合される。マイクロタービ
ンが発電を行なっている時（図３のトポロジー）、第１
のＤＣ/ＡＣ変換器４６は、ＤＣバス２４のＤＣ電力を
負荷１６に対するＡＣ電力に変換する。マイクロタービ
ンの始動段階において（図２のトポロジー）、第１のＤ
Ｃ/ＡＣ変換器４６はＡＣ/ＤＣ整流器として構成され
る。変換器４６が整流器として構成される場合、第１の
変換器４６によって、公共設備４４からのＡＣ電力は、
ＤＣバスを充電してマイクロタービンに始動電力を供給
するＤＣ電力に変換される。
【００１９】第２の能動ＤＣ/ＡＣ変換器４２は、マイ
クロタービンの電気機械１４に結合される。マイクロタ
ービンを始動させるため（図２のトポロジー）、第２の
ＤＣ/ＡＣ変換器４２は、バス２４からのＤＣ電力を、
電気機械をモータとして駆動し且つマイクロタービンを
始動速度まで加速するＡＣ電力に変換する。第２の能動
ＤＣ/ＡＣ変換器４２は、発電されるＡＣ電力の電圧及
び周波数の両方を増加させる。周波数及び電圧が徐々に
増加することにより、ＡＣ電力は、マイクロタービンを
始動速度まで加速するために電気機械に印加される。マ
イクロタービンの始動完了後（図３のトポロジー）、Ｄ
Ｃバス２４の充電のために印加されるＤＣ電力に電気機
械からのＡＣ電力を変換するために、第２のＤＣ/ＡＣ
変換器４２は受動ＡＣ/ＤＣ整流器として動作される。
さらに、第１の能動ＤＣ/ＡＣ変換器４６によって、バ
スからのＤＣ電力は、負荷１６に適合する周波数及び電
圧レベルのＡＣ電力に変換される。従って、２つのＤＣ
/ＡＣ変換器は、択一的に能動ＤＣ/ＡＣ変換器及び受動
ＡＣ/ＤＣ整流器として動作する。
【００２０】図２に示す通り、第２の能動ＤＣ/ＡＣ変
換器４２は、固定子巻線に接続され、電気機械１４をモ
ータとして駆動し且つマイクロタービンを始動する。変
換器４２は、（１）ＤＣバス２４からのＤＣ電力を、電
気機械に印加されたＡＣ電力に変換する（図２）、及び
（２）（一旦始動した）マイクロタービンによって発生
したＡＣ電力を、バス２４に印加されたＤＣ電力に変換
する（図３）という２つの目的を有する。始動中、バス
２４上のＤＣ電力は、電気機械を駆動し且つマイクロタ
ービンを始動するために印加される様々な周波数及び様
々な電圧のＡＣ電力に変換されるように、変換器４２は
パルス幅変調（ＰＷＭ）インバータとして構成されても
良い。変換器４２が始動用に構成された場合、電気機械
１４及びマイクロタービン１２を始動速度まで加速させ
るように、変換器４２はＡＣ電力の周波数及び電圧を制
御された速度で変動させる。あるいは、バックブースト
チョッパ回路３０は電圧レベルを変動させても良く、変
換器４２はマイクロタービンを始動するために印加され
るＡＣ電力の周波数を変動させてもよい。
【００２１】ＤＣバス２４に印加された始動電源は、バ
ッテリ１８又はその他のＤＣ電源、及び/又は外部ＡＣ
電源４４でも良い。ＡＣ電源による供給のために、出力
接触器（Ｃ2）３６は閉成され、電力回路トポロジー３
８を公共設備電力送電網４４のようなＡＣ電源に接続す
る。一般に、外部ＡＣ電力は、マイクロタービンを始動
するのに必要な様々な周波数及び電圧を通常供給するこ
とはない。送電網からのＡＣ電力は、マイクロタービン
を始動するのに必要な様々なＡＣ電力に変換されること
が可能である。従って、送電網からの外部ＡＣ電力はフ
ィルタ３２を通過し、その後、マイクロタービンの始動
段階において受動ＡＣ/ＤＣ整流器として動作するため
に構成される変換器４６（ＰＷＭインバータ等）によっ
て、ＤＣ電力に変換される（図２のトポロジー）。変換
器４６をＡＣ/ＤＣ整流器として構成するために、変換
器のインバータ回路の逆並列ダイオード４８は、送電網
からのＡＣ電力をＤＣ電力に整流してバスを充電するた
めに適用される。変換器４６内の全ての能動デバイスゲ
ート回路を抑制することにより、整流器として動作する
ダイオード４８は構成される。変換器４６の電力回路制
御装置（図示せず）は、ゲート機能を抑制するために使
用されても良い。
【００２２】ＡＣ電源４４からの電力が全くない場合、
または何らかの理由により電力送電網の代りにバッテリ
１８がＤＣ電源として使用されることが望まれている場
合、出力接触器Ｃ2３６は開成する。バックブーストチ
ョッパ３０はバッテリ１８からのＤＣ電力を、ＤＣバス
２４で要求される（８００ボルト（Ｖ）又は９００Ｖと
いった）ＤＣ定電圧に変換する。ＤＣ/ＡＣ変換器４２
は、ＰＷＭインバータとして動作して徐々に増加する電
圧及び周波数を持つ多相ＡＣ電力を発生し、機械１４を
励起する。あるいは、上述した出願番号第第０９/６１
７９５４号と同様に、ＤＣ/ＡＣ変換器４２が多相電圧
を発生させるのに対して、バックブーストチョッパ３０
はＤＣバス２４で安定して増加するＤＣ電圧を発生する
ことができる。
【００２３】バッテリ１８及び外部ＡＣ電源４４は、マ
イクロタービンの始動中、ＤＣ電力を選択的に印加して
ＤＣバスを充電するために使用されても良い（つまりＤ
Ｃ電源及びＡＣ電源は、状況に応じて個別に又は組み合
わせて使用される）。バッテリ及びＡＣ電源が組み合わ
せて使用される場合、接触器Ｃ2３６は閉成する。
【００２４】ＤＣバスの電圧レベルは、ＤＣ/ＡＣ変換
器４２に電力を供給するように選択される。従って、バ
ックブーストチョッパ及び変換器４６は、ＤＣバス及び
変換器４２に必要な電圧レベルでＤＣ電力を発生するよ
うに制御可能である。定電圧レベルは、始動中、ＤＣバ
スに印加されても良い。始動段階中、この定電圧レベル
は、ＰＷＭインバータとして動作するために構成されて
も良いＤＣ/ＡＣ変換器４２に印加される。変換器４２
は、電気機械１４の固定子巻線に印加された徐々に増加
する周波数及び電圧を有するＡＣ電力を発生する。
【００２５】ＡＣ電力が固定子巻線に印加される場合、
電気機械はモータとして駆動され、電気機械の回転子
は、ＡＣ電力が固定子巻線に発生させた磁界の影響を受
けて回転する。回転子は軸２０を介してマイクロタービ
ンを駆動する。ＡＣ電力の徐々に増加する周波数及び電
圧は電気機械の回転子を加速させ、更にマイクロタービ
ンの回転子の速度を増加させる。マイクロタービンは、
一旦始動速度まで加速すると、燃焼を持続し自力で動作
することができる。
【００２６】マイクロタービンは、一旦始動し発電する
と、ＤＣ/ＡＣ変換器４２がＡＣ/ＤＣ整流器として構成
されていることにより（図３）始動電力との接続を解除
し、電気機械からのＡＣ電力を、印加されるＤＣ電力に
変換してＤＣバス２４を充電する。変換器４２は、ＡＣ
/ＤＣ整流器としての変換器である逆並列ダイオード５
０を使用することにより、整流器として構成される。Ｄ
Ｃバスからの電力は、その他のＤＣ/ＡＣ変換器４６に
よってＡＣ電力に逆変換される。出力変換器３６が開成
されていれば、それはこの時点で閉成される。ＡＣ電力
は、負荷１６に適合する周波数及び電圧レベルで発生す
る。出力フィルタ３２は、閉成された出力接触器３６を
介して負荷に印加される前に、ＡＣ電力からの不要な電
圧成分を除去する。更に、バスからのＤＣ電圧は、バッ
クブーストチョッパ３０を介してバッテリ１８を充電さ
せるために印加されても良い。
【００２７】本発明は、詳細に説明され例示されたが、
上述の実施例及び図示は単なる例示であり、これに限定
されないことは容易に理解されるであろう。本発明の用
語は後述の特許請求の範囲にのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のマイクロタービンの電力回路トポロジ
ーを示す概略回路図。
【図２】 始動モード用に構成された新規のマイクロタ
ービンの電力回路トポロジーを示す概略回路図。
【図３】 発電モード用に構成された図２の電力回路を
示す概略回路図。
【符号の説明】
１２…タービン、１４…電気機械、１６…外部負荷、１
８…ＤＣ電源、２４…ＤＣバス、３０…バックブースト
チョッパ回路、４２…ＤＣ/ＡＣ変換器、４４…ＡＣ電
源、４６…ＤＣ/ＡＣ変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ジョン・ライアン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、ター ザナ、トペカ・ドライブ、5924番 (72)発明者 ルイス・ホセ・ガーシーズ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、アルヴァ・ロード、50番 Ｆターム(参考） 5H590 AA10 CA08 CA21 CC01 CC18 CC24 CD01 CD05 CE01 CE02 CE05 EA01 EA10 EA13 EB02 EB07 EB12 EB17 EB21 FA01 FA05 FA08 FB02 FC12 FC22 FC23 FC26 GA02 GA09 HA02 HA09 HA27

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気機械（１４）に結合されたタービン
    （１２）を動作する方法において、 ＤＣ電源（１８）及びＡＣ電源（４４）を使用してＤＣ
    電力をＤＣバス（２４）に選択的に印加することと、 変換後のＡＣ電力の周波数が徐々に増加するように前記
    ＤＣバスからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換することと、 前記タービン（１２）を駆動する前記駆動電気機械（１
    ４）に、前記ＡＣ電力を印加することとから成る方法に
    よりタービンを始動することから成る方法。
  2. 【請求項２】 前記電気機械（１４）を駆動するために
    前記タービン（１２）を使用することと、 前記電気機械から発生したＡＣ電力を、前記ＤＣバス
    （２４）用のＤＣ電力に変換することと、 前記ＤＣバスからのＤＣ電力を、負荷駆動ＡＣ電力に変
    換することと、 前記負荷駆動ＡＣ電力を、負荷（１６）に供給すること
    とから成る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ＡＣ電源（４４）は、公共施設電力
    送電網を備える請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記送電網からのＡＣ電力は、ＡＣ/Ｄ
    Ｃ整流器として動作するように構成されたＤＣ/ＡＣ変
    換器によってＤＣ電力に変換される請求項１記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 バックブーストチョッパ回路（３０）、
    ＤＣバス（２４）及び第１のＤＣ/ＡＣ変換器（４２）
    を含む電力回路によりタービンの始動後に駆動される電
    気機械（１４）と結合するタービン（１２）を始動する
    方法において、 （ａ）ＤＣ電圧源（１８）及びＡＣ電源（４４）から、
    前記ＤＣバス（２４）を充電することと、 （ｂ）ＡＣ電力の周波数が、前記バックブーストチョッ
    パから出力される徐々に増加する電圧に比例して増加す
    る前記ＤＣ/ＡＣ変換器を使用して、前記ＤＣバスから
    のＤＣ電力を前記ＡＣ電力に変換することと、 （ｃ）ＤＣ/ＡＣ変換器からのＡＣ電力を印加して、前
    記電気機械をモータとして駆動することとから成る方
    法。
  6. 【請求項６】 前記電気機械は、前記タービンの始動完
    了後に前記タービンによって駆動される発電機（１４）
    を備える請求項５記載のタービン（１２）を始動させる
    方法。
  7. 【請求項７】 前記タービンは、マイクロタービン（１
    ２）を備える請求項５記載のタービンを始動させる方
    法。
  8. 【請求項８】 外部負荷（１６）をタービン（１２）及
    び電気機械（１４）に結合する電力回路において、 前記電気機械に結合され、前記電気機械からのＡＣ電力
    をＤＣ電力に変換する第１の構成と、ＤＣ電力を前記電
    気機械に印加するＡＣ電力に変換する第２の構成とを有
    する第１のＤＣ/ＡＣ変換器（４２）と、 第１のＤＣ/ＡＣ変換器に結合されたＤＣバス（２４）
    と、 前記ＤＣバスに結合され、外部ＡＣ電源（４４）からの
    ＡＣ電力を前記ＤＣバスに印加されるＤＣ電力に変換す
    るための第１の構成と、前記バスからのＤＣ電力を外部
    負荷（１６）に印加するＡＣ電力に変換するための第２
    の構成とを有する第２のＤＣ/ＡＣ変換器（４６）と、 前記ＤＣバスに電気的に結合するＤＣ電源（１８）とを
    備える電力回路。
  9. 【請求項９】 前記第１及び第２のＤＣ/ＡＣ変換器
    （４２、４６）は、それぞれが逆並列ダイオードを含む
    パルス幅変調（ＰＷＭ）インバータである請求項８記載
    の電力回路。
  10. 【請求項１０】 前記第２のＤＣ/ＡＣ変換器（４６）
    内の逆並列ダイオード（４８）は、前記第２の構成にお
    いて、ＡＣ/ＤＣ整流器として構成される請求項８記載
    の電力回路。
  11. 【請求項１１】 バックブーストチョッパ（３０）は、
    前記ＤＣ電源（１８）を前記ＤＣバス（２４）に結合す
    る請求項８記載の電力回路。
  12. 【請求項１２】 電気機械（１４）に結合するタービン
    （１２）を動作するシステムにおいて、 前記タービンの始動中、ＤＣ電源（１８）及びＡＣ電源
    （４４）を使用してＤＣバス（２４）にＤＣ電力を選択
    的に印加し、変換後のＡＣ電力の周波数を徐々に増加さ
    せるように前記ＤＣバスからのＤＣ電力を前記ＡＣ電力
    に変換し、前記タービン（１２）を駆動する前記駆動電
    気機械（１４）に前記ＡＣ電力を印加する手段と、 前記タービンの始動後、前記タービン（１２）を使用し
    て前記電気機械を駆動し、前記電気機械によって発生し
    たＡＣ電力を前記ＤＣバス（２４）のＤＣ電力に変換
    し、前記ＤＣバスからのＤＣ電力を負荷駆動ＡＣ電力に
    変換し、前記負荷駆動ＡＣ電力を負荷（１６）に印加す
    る手段とを備えるシステム。
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