JP2009149232A - 船舶用電動機駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】回生抵抗器を船内の機関室の床面上を除く空間部に設置して、床面積の有効活用を図り、また複数個の回生抵抗器がある場合に個別にキュービクルに収納しても、床面積の増大を招くことなく設置できること。
【解決手段】変換装置４，５は、船内母線から供給される交流電力をコンバータにより直流に変換し、インバータにより交流に変換して交流電動機を駆動する。変換装置４，５の直流ラインに接続され、交流電動機の回生時に発生する回生電力を消費する回生抵抗器６，７は、回生抵抗をキュービクル内に収納した構成を有し、船体８の傾斜した側面部分８ａの内側空間部に設置して船内空間を有効活用する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回生電力を回生抵抗器により消費する船舶用電動機駆動システムに関するものである。

船舶においては、船舶推進装置用電動機や甲板機器用電動機等の交流電動機が設けられており、これらの交流電動機を駆動するために電動機駆動システムが設けられている。この種の電動機駆動システムは、船内母線から供給される交流電力をコンバータにより直流に変換し、インバータにより交流に変換する変換装置を介して交流電動機を駆動するようになっている。

この場合、例えば船舶推進装置用電動機では、電動機駆動中にプロペラが外乱により回される場合や急減速の際に電動機より変換器のインバータへ電力が回生し、また甲板機器用電動機では、巻き出し時にインバータへ電力が回生する。

このような回生電力が発生する電動機駆動システムにおいては、電源へ回生する場合、回生電力により発電機を駆動する原動機が過速度状態になる恐れがある。電動機が大型になると、回生電力が増大し、電源へ回生することができないため、一般的に変換装置の直流ラインに回生抵抗器を接続し、この回生抵抗器で回生電力を消費して制動をかけることが考えられている（特許文献１，２参照）。

この回生抵抗器は、一般にキュービクル内に回生抵抗を収納して構成され、インバータ等の変換装置を収納するインバータ盤とともに船内の機関室等の床面上に設置されている。
特開２００６−１１７１７９号公報 特開２００７−１２５９０９号公報

ところで、船内の機関室の床面には、インバータ盤をはじめとして様々な制御盤を設置することから、設置する盤の増加に伴い、広い床面積が必要となってきている。回生電力が発生する電動機を駆動するインバータ盤を機関室の床面に設置する際は、回生抵抗器も設置することから、特許文献１にも記載されているように、回生抵抗器を設置しないシステムに比べてさらに広い床面積が必要となる問題があった。

また、複数の電動機が存在する場合には、複数の電動機に対応する複数個の回生抵抗器が存在するが、この複数個の回生抵抗器を、床面の占有面積を削減するために１個のキュービクル内に複数個の回生抵抗を収納して構成した場合には、何れかの回生抵抗が故障すると他の回生抵抗に影響を及ぼすおそれがあり、逆に個別にキュービクル内に回生抵抗を収納して構成した場合には、設置床面積の増大を招く問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回生抵抗器を船内の機関室の床面上を除く空間部に設置して、床面積の有効活用を図り、また複数個の回生抵抗がある場合に個別にキュービクルに収納しても、床面積の増大を招くことなく設置することのできる船舶用電動機駆動システムを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明による船舶用電動機駆動システムは、船内母線から供給される交流電力をコンバータにより直流に変換し、インバータにより交流に変換する変換装置と、この変換装置から供給される電力により駆動される交流電動機と、変換装置の直流ラインに接続され、交流電動機の回生時に発生する回生電力を消費する回生抵抗器と、を備え、回生抵抗器を、船内の床面上を除く空間部に設置したことを特徴とする。

本発明によれば、回生抵抗器を、船内の床面上を除く空間部に設置したことにより、回生抵抗器による床面の占有面積を大幅に削減でき、船内の床面積の有効活用を図ることができる。また複数個の回生抵抗器がある場合に、個別に回生抵抗をキュービクルに収納することにより、床面積の増大を招くことなく、何れかの回生抵抗の故障による他の回生抵抗への影響を未然に防止することができる。

以下、本発明による船舶用電動機駆動システムの実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、２個の交流電動機および２個の回生抵抗器を有する電動機駆動システムを例にとった船舶用電動機駆動システムを示すシステム構成図である。図２は、本発明にかかる船舶用電動機駆動システムを備えた船体の概略構成を示す側面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って断面した状態の概略構成を示す断面図である。図４は、図３の主要部を拡大して示す断面図である。

図１において、船内母線１は図示しない原動機により駆動される発電機に接続され、交流電力が供給されている。この船内母線１に２台の交流電動機２，３がそれぞれ変換装置４，５を介して接続されている。変換装置４，５は、コンバータ４ａ，５ａおよびインバータ４ｂ，５ｂを備え、船内母線１から供給される交流電力をコンバータ４ａ，５ａにより直流に変換し、インバータ４ｂ，５ｂにより交流に変換して交流電動機２，３を駆動制御するようになっている。

変換装置４，５の直流ラインには、それぞれ回生抵抗器６，７が接続されており、交流電動機２，３で回生電力が発生した場合に、回生抵抗器６，７により消費することで、電気ブレーキ（制動）として働くようになっている。この回生抵抗器６，７は、それぞれキュービクル６ａ，７ａ内に回生抵抗６ｂ，７ｂを収納した構成となっている。そしてこの回生抵抗器６，７は、図２ないし図４に示すように、船体８の傾斜した側面部分８ａの内側空間部に架台９を介して並べて設置されている。

このように回生抵抗器６，７を船体８の傾斜した側面部分８ａの内側空間部に設置することにより、回生抵抗器６，７による船内の床面１０の占有面積を削減でき、船内空間を有効活用することができる。また回生抵抗器６，７は、回生抵抗６ｂ，７ｂを個別のキュービクル６ａ，７ａ内に収納して構成することにより、床面積の増大を招くことなく、何れかの回生抵抗器６，７の故障による他の回生抵抗器への影響を未然に防止することができる。

なお、上記実施の形態においては、回生抵抗器６，７を船体８の傾斜した側面部分８ａの内側空間部に設置した場合について説明したが、天井１１下の空間部等、機関室の床面１０を除く他の空間部に設置しても同様の効果がある。

さらに上記実施の形態においては、２個の交流電動機が設けられている場合について説明したが、１個または３個以上の交流電動機が設けられている場合にも同様に実施でき、また多巻線の交流電動機であってもよい。

船舶用電動機駆動システムを示すシステム構成図である。 本発明にかかる船舶用電動機駆動システムを備えた船体の概略構成を示す側面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿って断面した状態の概略構成を示す断面図である。 図３の主要部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１…船内母線
２，３…交流電動機
４，５…変換装置
４ａ，５ａ…コンバータ
４ｂ，５ｂ…インバータ
６，７…回生抵抗器
６ａ，７ａ…キュービクル
６ｂ，７ｂ…回生抵抗
８…船体
８ａ…側面部分
９…架台
１０…床面
１１…天井

Claims (3)

1. 船内母線から供給される交流電力をコンバータにより直流に変換し、インバータにより交流に変換する変換装置と、
   この変換装置から供給される電力により駆動される交流電動機と、
   前記変換装置の直流ラインに接続され、前記交流電動機の回生時に発生する回生電力を消費する回生抵抗器と、
   を備え、前記回生抵抗器を、船内の床面上を除く空間部に設置したことを特徴とする船舶用電動機駆動システム。
2. 前記船内の床面上を除く空間部が、船体の傾斜した側面部分の内側空間部、天井下の空間部であることを特徴とする請求項１に記載の船舶用電動機駆動システム。
3. 前記回生抵抗器が、個別のキュービクル内にそれぞれ回生抵抗を収納した構成を有することを特徴とする請求項１または２に記載の船舶用電動機駆動システム。

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