JP2013018390A - Power supply system for ship - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system for ship in which the power can be efficiently supplied to an inboard bus bar from a power source of different voltage or different frequency from that of the inboard bus bar, and a motor can be driven.SOLUTION: The power supply system for ship includes a first control means 19for outputting the first control signal a to control the output power on the basis of the output command while being synchronized with the voltage frequency of an inboard bus bar 3, a second control means 19for outputting the second control signal b to control the speed of a motor 9 by adjusting the output power on the basis of the speed command, and a signal changing means 19for changing the first control signal a and the second control signal b according to the change setting. When an inverter device 19 is connected to the inboard bus bar 3, the first control signal a is selected to operate the inverter device 19, and the power is supplied to a load 5 connected to the inboard bus bar 3. When the inverter device 19 is connected to the motor 9, the second control signal b is selected, the inverter device 19 is operated, and the motor 9 is driven.

Description

本発明は、船舶の船内負荷へ電力を供給する船舶用電源システムに関する。   The present invention relates to a ship power supply system that supplies electric power to an inboard load of a ship.

船舶に備えられる電源システムには、ディーゼル発電装置やガスタービン発電装置に加えて、船舶の主機に直結された発電機（軸駆動発電機）で発電するシステムや主機に備わった排気ガスターボチャージャに直結された発電機で発電するようにした発電システムが利用されている（例えば、特許文献１、２を参照）。   In addition to diesel power generators and gas turbine power generators, the power supply system installed in ships includes a system that generates power with a generator (shaft drive generator) directly connected to the main engine of the ship and an exhaust gas turbocharger provided in the main engine. A power generation system configured to generate power with a directly connected generator is used (for example, see Patent Documents 1 and 2).

このように、主機や排気ガスターボチャージャで駆動される発電機から船内へ電力を供給する発電システムの場合、ディーゼル発電装置やガスタービン発電装置で消費する燃料を削減でき、船舶全体の発電効率を向上させることができる。   In this way, in the case of a power generation system that supplies power to the ship from a generator driven by the main engine or exhaust gas turbocharger, the fuel consumed by the diesel power generator or gas turbine power generator can be reduced, and the power generation efficiency of the entire ship can be reduced. Can be improved.

このような船舶用電源システムの従来技術について図４を参照して説明する。
図４において、ディーゼル発電装置１は遮断器２を介して船内母線３に一定電圧一定周波数の電力を供給する。船内母線３には遮断器４を介して一般負荷（Ｌ）５が接続される。 The prior art of such a power supply system for ships will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the diesel power generator 1 supplies electric power having a constant voltage and a constant frequency to the inboard bus 3 via the circuit breaker 2. A general load (L) 5 is connected to the inboard bus 3 via a circuit breaker 4.

船内母線３にはまた、遮断器６と電動機駆動用インバータ装置７を介して例えば荷役用ポンプ（Ｐ）８を駆動する電動機（Ｍ）９が負荷として接続される。電動機駆動用インバータ装置７は船内母線３から供給される一定電圧一定周波数の電力を入力し、内部のコンバータ（ＣＯＮＶ）７-１で一旦直流電力に変換した後に直流主回路７-２を介してインバータ（ＩＮＶ）７-３で任意の可変電圧可変周波数の電力に変換することにより電動機９を可変速駆動する。 An electric motor (M) 9 that drives, for example, a cargo handling pump (P) 8 is also connected to the inboard bus 3 via a circuit breaker 6 and an electric motor drive inverter device 7 as a load. The motor driving inverter device 7 inputs a power of a constant voltage constant frequency supplied from the inboard bus 3 through the DC main circuit 7 -2 after converting once into DC power within the converter (CONV) 7 -1 variable speed driving motor 9 by converting inverter (INV) 7 to the power of any variable voltage variable frequency at -3.

電動機駆動用インバータ装置７の内部に設けられた速度制御装置７-４は、速度指令に基づいて、例えばＶ／ｆ制御によって電動機駆動用インバータ装置７の出力電圧周波数を制御して電動機９の速度を制御する。 The speed control device 7-4 provided in the motor drive inverter device 7 controls the output voltage frequency of the motor drive inverter device 7 by, for example, V / f control based on the speed command, thereby controlling the speed of the motor 9. To control.

主機１０はスクリュー１１を駆動すると共に発電機（Ｓ／Ｇ）１２を駆動する。発電機１２は発電用インバータ装置１３とフィルタ（ＦＩＬ）１４および遮断器１５を介して船内母線３に接続され、船内負荷へ電力を供給する。   The main machine 10 drives a screw 11 and a generator (S / G) 12. The generator 12 is connected to the inboard bus 3 via a power generation inverter device 13, a filter (FIL) 14 and a circuit breaker 15, and supplies power to the inboard load.

発電用インバータ装置１３は主機１０の運転状態に応じて発電機１２から出力される電圧および周波数の変動する電力を入力し、内部のコンバータ（ＣＯＮＶ）１３-１で直流電力に変換した後、直流主回路１３-２を介してインバータ（ＩＮＶ）１３-３により船内母線３の電圧周波数に変換して出力する。発電用インバータ装置１３の内部に設けられている発電用制御装置１３-４は、変圧器１６により検出した船内母線３電圧の周波数と位相を基準とし、変流器１７により検出した出力有効電流および出力無効電流が「出力有効電流指令」および「出力無効電流指令」と一致するようにインバータ１３-３の出力電圧と出力電流とを制御することにより出力電力を自動制御する。 The generator inverter device 13 enter the power varying the voltage and frequency output from the generator 12 in accordance with the operating condition of the main engine 10, after conversion to DC power within the converter (CONV) 13 -1, DC The voltage is converted into the voltage frequency of the inboard bus 3 by the inverter (INV) 13 -3 through the main circuit 13 -2 and output. The power generation control device 13-4 provided inside the power generation inverter device 13 is based on the frequency and phase of the inboard bus 3 voltage detected by the transformer 16, and the output active current detected by the current transformer 17. The output power is automatically controlled by controlling the output voltage and output current of the inverter 13-3 so that the output reactive current matches the “output effective current command” and the “output reactive current command”.

なお、変流器１７を介さずに「出力有効電流指令」および「出力無効電流指令」をインバータ１３-３に与え、インバータ１３-３の出力電圧と出力電流を操作することで出力電力を与えることもできる。 Incidentally, not through the current transformer 17 fed and "output active current command" and "output reactive current command" to the inverter 13 -3, provides output power by operating the output voltage and output current of the inverter 13 -3 You can also.

従来の船舶用電源システムでは、以上のような構成により主機１０の運転中その動力を電力に変換して船内母線３に供給することにより、ディーゼル発電装置１の燃料を低減して船舶内の発電システム全体の効率を向上させることができる。   In the conventional marine power supply system, the motive power of the diesel generator 1 is reduced by converting the motive power into electric power during operation of the main engine 10 and supplying the electric power to the inboard bus 3 with the above-described configuration. The efficiency of the entire system can be improved.

特表２００９−５２１３６３号公報JP 2009-521363 A 特開２０１０−２２２００１号公報JP 2010-22001 A

図４で示したような従来の船舶用電源システムは、電圧と周波数が変動する発電電力を一定電圧一定周波数の船内母線に供給するものであるが、そのためには電圧と周波数とを変換する専用の発電用インバータ装置１３を設置する必要があり、スペースの限られた船内に発電用インバータ装置１３と電動機駆動用インバータ装置７の合計２台のインバータ装置を設置することになる。   The conventional marine power supply system as shown in FIG. 4 supplies the generated power whose voltage and frequency fluctuate to the inboard bus at a constant voltage and constant frequency. For this purpose, a dedicated power source system for converting the voltage and frequency is used. It is necessary to install the power generation inverter device 13, and a total of two inverter devices, the power generation inverter device 13 and the motor drive inverter device 7, are installed in a ship with a limited space.

電動機駆動用インバータ装置７は、主に船舶が港湾に停泊中の荷役作業時に運転され、航海中に運転されることは少ない。一方、発電用インバータ装置１３は、船舶が港湾に停泊中主機１０および発電機１２の運転停止しているため、運転されることはないが航海中は常時運転される。   The motor drive inverter device 7 is operated mainly during cargo handling work while the ship is anchored in the harbor, and is rarely operated during voyage. On the other hand, since the power generation inverter device 13 is not operated because the main engine 10 and the generator 12 are stopped while the ship is anchored in the harbor, it is always operated during the voyage.

このように、発電用インバータ装置１３および電動機駆動用インバータ装置７はいずれか一方が運転停止される期間があり、それぞれの稼働時間に無駄が生じている。
仮に、航海中に荷役作業が行われることを想定したとしても、発電機１２から発電用インバータ装置１３、船内母線３および電動機駆動用インバータ装置７を介して電動機９に供給される電力は、発電機１２の交流電力から船内母線３の一定電圧一定周波数の交流電力に変換された後、さらに電動機９を駆動するための可変電圧可変周波数の交流電力に変換されることになり、電力変換過程に無駄が生じ、変換効率が低い状態で運転されることになる。 As described above, there is a period in which either one of the power generation inverter device 13 and the motor drive inverter device 7 is stopped, and the operation time is wasted.
Even if it is assumed that cargo handling work is performed during the voyage, the electric power supplied from the generator 12 to the electric motor 9 via the electric power generation inverter device 13, the inboard bus 3 and the electric motor drive inverter device 7 After being converted from AC power of the machine 12 to AC power of constant voltage and constant frequency of the inboard bus 3, it is further converted to AC power of variable voltage and variable frequency for driving the motor 9, and in the power conversion process Waste is generated, and operation is performed with low conversion efficiency.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、電圧や周波数が異なる電源から効率良く、船内母線への電力供給と電動機の駆動とを実現できるようにした船舶用電源システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a power supply system for a ship that can efficiently supply power to an inboard bus and drive an electric motor from power supplies having different voltages and frequencies. It is intended to do.

上記課題を解決するために請求項１に係る船舶用電源システムの発明は、船内に設けられ、電源として交流電力または直流電力を入力し、これを任意の電圧および周波数の交流電力に変換して出力するインバータと、船内に設けられた発電装置から一定電圧一定周波数の交流電力を供給される船内母線と、可変電圧可変周波数の交流電力によって駆動される電動機と、前記インバータの出力を前記船内母線あるいは前記電動機へ切替接続する遮断器と、前記船内母線の電圧周波数と同期しながら、出力指令に基づいて前記インバータの出力電力を制御するための第１の制御信号を出力する第１の制御手段と、速度指令に基づいて前記インバータの出力電力を調節して前記電動機の速度を制御するための第２の制御信号を出力する第２の制御手段と、切替設定に従って前記第１の制御信号と前記第２の制御信号とを切り替える信号切替手段とを備え、前記インバータが前記船内母線に接続された場合は前記信号切替手段により前記第１の制御信号を選択し、当該第１の制御信号に基づいて前記インバータを運転して当該船内母線に接続されている負荷に電力を供給し、前記インバータが前記電動機に接続された場合は前記信号切替手段により前記第２の制御信号を選択し、当該第２の制御信号に基づいて前記インバータを運転して当該電動機を駆動することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the power supply system for a ship according to claim 1 is provided in a ship, inputs AC power or DC power as a power supply, and converts it into AC power having an arbitrary voltage and frequency. An inverter for output, an inboard bus that is supplied with AC power of constant voltage and constant frequency from a power generator provided in the ship, an electric motor that is driven by AC power of variable voltage and variable frequency, and the output of the inverter Or the 1st control means which outputs the 1st control signal for controlling the output electric power of the said inverter based on an output command, synchronizing with the voltage frequency of the said inboard bus line, and the circuit breaker switched and connected to the said motor And a second control unit that outputs a second control signal for controlling the speed of the electric motor by adjusting the output power of the inverter based on the speed command. And a signal switching means for switching between the first control signal and the second control signal according to a switching setting, and when the inverter is connected to the inboard bus, the first control signal is controlled by the signal switching means. A signal is selected, the inverter is operated based on the first control signal to supply power to a load connected to the inboard bus, and the signal switching means when the inverter is connected to the motor To select the second control signal, and drive the electric motor by operating the inverter based on the second control signal.

また、請求項２に係る船舶用電源システムの発明は、請求項１記載の船舶用電源システムにおいて、前記インバータの電源が船舶の主機により駆動される発電機であることを特徴とする。   The ship power supply system according to claim 2 is the ship power supply system according to claim 1, characterized in that the power source of the inverter is a generator driven by a main engine of the ship.

また、請求項３に係る船舶用電源システムの発明は、請求項１記載の船舶用電源システムにおいて、前記インバータの電源が前記船舶の主機に備えられている排気ガスターボチャージャ装置により駆動される発電機であることを特徴とする。   The ship power supply system according to claim 3 is the ship power supply system according to claim 1, wherein the power supply of the inverter is driven by an exhaust gas turbocharger device provided in a main engine of the ship. It is a machine.

さらに、請求項４に係る船舶用電源システムの発明は、請求項２または３のいずれかに記載の船舶用電源システムにおいて、前記インバータの電源を前記発電機から前記船内母線に切替える切替開閉器を備え、前記船内母線の交流電力を当該インバータにより任意の交流電力に変換して前記電動機を駆動することを特徴とする。   Further, the ship power system according to claim 4 is the ship power system according to claim 2 or 3, further comprising a switching switch for switching the power source of the inverter from the generator to the inboard bus. And the AC power of the inboard bus is converted to arbitrary AC power by the inverter to drive the electric motor.

さらに、請求項５に係る船舶用電源システムの発明は、請求項１記載の船舶用電源システムにおいて、前記インバータの電源が蓄電池システムであることを特徴とする。
さらにまた、請求項６に係る船舶用電源システムの発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の船舶用電源システムにおいて、前記インバータと、前記第１の制御手段と、前記第２の制御手段と、前記信号切替手段とを纏めてインバータ装置を構成したことを特徴とする。 Further, the ship power supply system according to claim 5 is characterized in that in the ship power supply system according to claim 1, the power source of the inverter is a storage battery system.
Furthermore, the ship power supply system according to claim 6 is the ship power supply system according to any one of claims 1 to 5, wherein the inverter, the first control means, and the second control. The inverter device is configured by combining the means and the signal switching means.

本発明によれば、１台のインバータ装置で船内母線への電力供給と、荷役作業用等の電動機の速度制御の両方を行える船舶用電源システムを実現できるため、電圧および周波数が変動する交流電源や直流電源からの電力を効率良く、船内母線への電力供給あるいは電動機の駆動が可能であり、しかも占有スペースが小さく、さらに船内に艤装する部品の設備費を抑制することのできる船舶用電源システムを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to realize a power supply system for a ship that can perform both power supply to an inboard bus and speed control of an electric motor for cargo handling work, etc. with a single inverter device. Power supply system that can efficiently supply power from the DC power supply or power supply to the inboard bus or drive the motor, occupies a small space, and can reduce the equipment cost of the parts to be installed in the ship Can be provided.

本発明の第１の実施形態に係る船舶用電源システムの構成図。1 is a configuration diagram of a marine power supply system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態の変形例に係る船舶用電源システムの構成図。The block diagram of the power supply system for ships which concerns on the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る船舶用電源システムの構成図。The block diagram of the power supply system for ships which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術の船舶用電源システムの構成図。The block diagram of the power supply system for ships of a prior art.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図を通して対応する装置、部品には同一符号を付けることにより、重複する説明は適宜省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same description is attached | subjected to the corresponding apparatus and component through each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.

［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施の形態の船舶用電源システムの構成図である。
図１において、船内に設けられたディーゼル発電装置（Ｄ／Ｇ）１は遮断器２を介して船内母線３に一定電圧および一定周波数の電力を供給する。船内母線３に遮断器４を介して接続された一般負荷（Ｌ）５には一定電圧および一定周波数の電力が供給される。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a marine power supply system according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a diesel generator (D / G) 1 provided in a ship supplies electric power of a constant voltage and a constant frequency to an inboard bus 3 via a circuit breaker 2. The general load (L) 5 connected to the inboard bus 3 via the circuit breaker 4 is supplied with electric power having a constant voltage and a constant frequency.

主機１０はスクリュー１１を駆動すると共に発電機（Ｓ／Ｇ）１２を駆動する。発電機１２は切替開閉器１８、インバータ装置１９、遮断器１５、遮断器２０およびフィルタ１４を順に介して船内母線３に接続されると共に、遮断器１５および遮断器２０の共通接続点Ｊに接続された遮断器６を介して荷役用ポンプ８駆動用の電動機９にも接続されるようになっている。なお、前記切替開閉器１８は、可動接点ｃ３を固定接点ｃ１または固定接点ｃ２の何れかに切替ることによってインバータ装置１９の電源を切替るように構成されている。因みに、可動接点ｃ３を固定接点ｃ１に接続したときは発電機１２がインバータ装置１９の電源として接続され、一方、可動接点ｃ３を固定接点ｃ２に接続したときは電路２１を介して船内母線３がインバータ装置１９の電源として接続される。   The main machine 10 drives a screw 11 and a generator (S / G) 12. The generator 12 is connected to the inboard bus 3 through the switching switch 18, the inverter device 19, the circuit breaker 15, the circuit breaker 20, and the filter 14 in this order, and is connected to the common connection point J of the circuit breaker 15 and circuit breaker 20. It is also connected to the electric motor 9 for driving the cargo handling pump 8 through the circuit breaker 6 made. The switching switch 18 is configured to switch the power source of the inverter device 19 by switching the movable contact c3 to either the fixed contact c1 or the fixed contact c2. Incidentally, when the movable contact c3 is connected to the fixed contact c1, the generator 12 is connected as a power source for the inverter device 19. On the other hand, when the movable contact c3 is connected to the fixed contact c2, the inboard bus 3 is connected via the electric path 21. The inverter device 19 is connected as a power source.

インバータ装置１９は、発電機１２から入力した電圧および周波数が変動する交流電力を内部のコンバータ１９-１で一旦直流電力に変換し、直流主回路１９-２に接続されたインバータ１９-３により任意の電圧および周波数の交流電力に変換して出力する。 The inverter device 19, optionally by the generator 12 to AC power input to the voltage and frequency varying from once converted into DC power within the converter 19 -1, the DC main circuit 19 -2 connected to an inverter 19 -3 It is converted into AC power with the voltage and frequency of and output.

また、インバータ装置１９の内部に設けた発電用制御装置１９-４は、変圧器１６を介して検出した船内母線３の電圧の周波数と位相を基準とし、変流器１７を介して検出した出力有効電流および出力無効電流が、「出力有効電流指令」および「出力無効電流指令」に一致するようにインバータ１９-３の出力電圧と出力電流とを制御する制御信号ａを出力する。なお、「出力有効電流指令」および「出力無効電流指令」を総称して「出力指令」と言う場合がある。 Further, the power generation control device 19-4 provided inside the inverter device 19 is based on the voltage frequency and phase of the voltage of the inboard bus 3 detected via the transformer 16 and outputs detected via the current transformer 17. A control signal a for controlling the output voltage and output current of the inverter 19-3 is output so that the effective current and the output reactive current coincide with the “output effective current command” and the “output reactive current command”. The “output effective current command” and the “output reactive current command” may be collectively referred to as “output command”.

また、インバータ装置１９内部に設けた速度制御装置１９-５は、外部から与えられた「速度指令」に基づいて、例えばＶ／Ｆ制御によってインバータ１９-３の出力電圧および出力周波数を制御する制御信号ｂを出力する。 The speed control device 19-5 provided in the inverter device 19 controls the output voltage and output frequency of the inverter 19-3 by, for example, V / F control based on a “speed command” given from the outside. The signal b is output.

さらに、インバータ装置１９内部に設けた信号切替器１９-６は、「切替設定」に基づいて前記発電用制御装置１９-４から出力された制御信号ａと前記速度制御装置１９-５から出力された制御信号ｂのいずれかを選択し、その選択された信号をインバータ１９-３へ出力する。すなわち、インバータ１９-３は信号切替器１９-６から出力された制御信号ａまたは制御信号ｂのいずれかの制御信号に基づいて出力電圧を制御する。 Furthermore, signal switch 19 -6 provided in the inverter device 19 is output from the speed controller 19 -5 and a control signal a output from the generator control unit 19 -4 based on "switch setting" The control signal b is selected and the selected signal is output to the inverter 19-3 . In other words, the inverter 19-3 controls the output voltage based on either the control signal a or the control signal b output from the signal switch 19-6 .

ディーゼル発電装置１が一般負荷５へ一定電圧一定周波数の電力を供給しているときに、切替開閉器１８の可動接点ｃ３を固定接点ｃ１に接続することにより発電機１２をインバータ装置１９に接続し、さらに遮断器１５および遮断器２０を閉、遮断器６を開とした状態のとき、インバータ１９-３が信号切替器１９-６から出力された制御信号ａに基づいて運転すると、主機１０の運転状況によって電圧および周波数が変動する発電機１２の出力電力は、インバータ装置１９によって一定電圧一定周波数の交流電力に変換されて船内母線３に供給される。 When the diesel generator 1 is supplying electric power of a constant voltage and a constant frequency to the general load 5, the generator 12 is connected to the inverter 19 by connecting the movable contact c3 of the switching switch 18 to the fixed contact c1. Further, when the circuit breaker 15 and the circuit breaker 20 are closed and the circuit breaker 6 is opened, when the inverter 19-3 operates based on the control signal a output from the signal switch 19-6 , The output power of the generator 12 whose voltage and frequency fluctuate depending on the driving situation is converted into AC power having a constant voltage and a constant frequency by the inverter device 19 and supplied to the inboard bus 3.

一方、遮断器２０を開にしてインバータ装置１９を船内母線３から切り離し、さらに電動機９に接続される遮断器６を閉じれば、信号切替器１９-６からインバータ１９-３に制御信号ｂを出力する場合、発電機１２から出力された交流電力はインバータ１９-３により制御信号ｂに基づいた電圧および周波数に変換されて電動機９を駆動する。 On the other hand, to the circuit breaker 20 to open to disconnect the inverter unit 19 from the inboard bus 3, by closing the breaker 6 is further connected to the electric motor 9, it outputs a control signal b from the signal switch 19 -6 to inverter 19 -3 In this case, the AC power output from the generator 12 is converted into a voltage and frequency based on the control signal b by the inverter 19-3 to drive the motor 9.

通常、船舶の停泊中は主機１０が停止しているため発電機１２からの電力を得ることができないので、代わって船内母線３からインバータ装置１９に電力を供給することになる。この場合、切替開閉器１８の可動接点ｃ３を固定接点ｃ１から固定接点ｃ２へ切替えることにより、電路２１を介して船内母線３とインバータ装置１９とが接続され、船内母線３の一定電圧および一定周波数の電力は、インバータ１９-３により任意の電圧および周波数の電力に変換して出力することができ、この出力された任意の電圧および周波数の電力によって電動機９を駆動することができる。 Normally, since the main engine 10 is stopped while the ship is anchored, the power from the generator 12 cannot be obtained, so that power is supplied from the inboard bus 3 to the inverter device 19 instead. In this case, by switching the movable contact c3 of the switching switch 18 from the fixed contact c1 to the fixed contact c2, the inboard bus 3 and the inverter device 19 are connected via the electric circuit 21, and the constant voltage and the constant frequency of the inboard bus 3 are connected. Can be converted into electric power of an arbitrary voltage and frequency by the inverter 19 -3 and output, and the electric motor 9 can be driven by the output electric power of the arbitrary voltage and frequency.

以上述べたように、本実施形態によれば、主機１０で駆動される発電機１２の電圧および周波数が変動する電力を１台のインバータ装置１９のみで船内母線３への電力供給と電動機９の駆動を切替えて運転可能とする船舶用電源システムを実現することができる。また、主機１０が停止している停泊中であっても、切替開閉器１８により船内母線３から電路２１を介してインバータ装置１９へ電力供給ができるので、停泊中に電動機９を駆動することが可能である。   As described above, according to the present embodiment, the electric power whose voltage and frequency of the generator 12 driven by the main engine 10 fluctuate can be supplied to the inboard bus 3 by only one inverter device 19 and the electric motor 9 It is possible to realize a marine power supply system that can be operated by switching driving. In addition, even when the main engine 10 is stopped, the switching switch 18 can supply power from the inboard bus 3 to the inverter device 19 via the electric circuit 21, so that the motor 9 can be driven during the berth. Is possible.

［変形例］
図１に示した発電機１２は、主機１０で直接駆動するように構成されているが、主機１０で直接駆動する代わりに図２に示すように主機１０に備わる排気ガスターボチャージャ（ＴＣ）２２によって駆動するようにしても同様の機能を実現できる。 [Modification]
The generator 12 shown in FIG. 1 is configured to be driven directly by the main machine 10, but instead of being driven directly by the main machine 10, an exhaust gas turbocharger (TC) 22 provided in the main machine 10 as shown in FIG. 2. Even if it is driven by the same function, the same function can be realized.

また、変流器１７を介さずに「出力有効電流指令」および「出力無効電流指令」を発電用制御回路１９-４に与えてインバータ１９‐３の出力電圧と出力電流とを制御し出力電力を与えるように変更してもよい。 Further, without using the current transformer 17 and "output active current command" and "output reactive current command" given to the power generation control circuit 19 -4 to control the output voltage and output current of the inverter 19 -3 Output Power May be changed to give

［第２の実施形態］
図３は本発明の第２の実施の形態の船舶用電源システムの構成図である。
図３において、本実施形態が第１の実施形態と相違する点は、インバータ装置１９に替えてコンバータ１９-１を省いて直流電力を電源とするインバータ装置１９Ａを設けた点、インバータ１９-３の電源として主機１０により駆動される発電機（Ｓ／Ｇ）１２に替えて、蓄電池システム２３を設けるようにした点、切替開閉器１８に替えて遮断器２４を設けた点、電路２１を省いた点であり、その他の構成は図１と同様である。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a configuration diagram of the power supply system for ships according to the second embodiment of the present invention.
3, the point present embodiment differs from the first embodiment, provided with an inverter device 19A to supply the DC power omitting converter 19 -1 in place of the inverter device 19, an inverter 19 -3 As a power source, the storage battery system 23 is provided instead of the generator (S / G) 12 driven by the main machine 10, the circuit breaker 24 is provided instead of the switching switch 18, and the electric circuit 21 is omitted. The other structure is the same as that of FIG.

本実施形態は、蓄電池システム２３から出力される直流電力をインバータ１９-３で所望の電圧および周波数の交流電力に変換して船内母線３に供給したり、電動機９に供給してこれを駆動することができる。 In the present embodiment, the DC power output from the storage battery system 23 is converted into AC power having a desired voltage and frequency by the inverter 19 -3 and supplied to the inboard bus 3 or supplied to the electric motor 9 to drive it. be able to.

本実施形態は、第１の実施形態の奏する作用効果に加えて、発電機（Ｓ／Ｇ）１２に替えて直流電力を出力する蓄電池システム２３を採用したことにより、コンバータ１９-１を省くことができるので、インバータ装置１９Ａの製造コストを抑えることができ、その分、船舶用電源システムの設備費を抑制することができる。 In this embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the converter 19-1 is omitted by adopting the storage battery system 23 that outputs DC power instead of the generator (S / G) 12. Therefore, the manufacturing cost of the inverter device 19A can be reduced, and the facility cost of the marine power supply system can be reduced accordingly.

１…ディーゼル発電装置（Ｄ／Ｇ）、２,４,６,１５,２０,２４…遮断器、３…船内母線、５…一般負荷（Ｌ）、８…荷役用ポンプ（Ｐ）、９…電動機（Ｍ）、１０…主機、１１…スクリュー、１２…発電機（Ｓ／Ｇ）、１４…フィルタ、１６…変圧器（ＰＴ）、１７…変流器（ＣＴ）、１８…切替開閉器、１９,１９Ａ…インバータ装置、１９-１…コンバータ（ＣＯＮＶ）、１９-２…直流主回路、１９-３…インバータ（ＩＮＶ）、１９-４…発電用制御装置、１９-５…速度制御装置、１９-６…信号切替器、２１…電路、２２…排気ガスターボチャージャ（ＴＣ）、２３…蓄電池システム、ａ,ｂ…制御信号。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel generator (D / G), 2, 4, 6, 15, 20, 24 ... Circuit breaker, 3 ... Inboard bus, 5 ... General load (L), 8 ... Cargo handling pump (P), 9 ... Electric motor (M), 10 ... main machine, 11 ... screw, 12 ... generator (S / G), 14 ... filter, 16 ... transformer (PT), 17 ... current transformer (CT), 18 ... switching switch, 19, 19A ... inverter, 19 -1 ... converter (CONV), 19 -2 ... DC main circuit, 19 -3 ... inverter (INV), 19 -4 ... power generation control device 19 -5 ... speed controller, 19-6 : Signal switch, 21 ... Electric circuit, 22 ... Exhaust gas turbocharger (TC), 23 ... Storage battery system, a, b ... Control signal.

Claims (6)

船内に設けられ、電源として交流電力または直流電力を入力し、これを任意の電圧および周波数の交流電力に変換して出力するインバータと、
船内に設けられた発電装置から一定電圧一定周波数の交流電力を供給される船内母線と、
可変電圧可変周波数の交流電力によって駆動される電動機と、
前記インバータの出力を前記船内母線あるいは前記電動機へ切替接続する遮断器と、
前記船内母線の電圧周波数と同期しながら、出力指令に基づいて前記インバータの出力電力を制御するための第１の制御信号を出力する第１の制御手段と、
速度指令に基づいて前記インバータの出力電力を調節して前記電動機の速度を制御するための第２の制御信号を出力する第２の制御手段と、
切替設定に従って前記第１の制御信号と前記第２の制御信号とを切り替える信号切替手段とを備え、
前記インバータが前記船内母線に接続された場合は前記信号切替手段により前記第１の制御信号を選択し、当該第１の制御信号に基づいて前記インバータを運転して当該船内母線に接続されている負荷に電力を供給し、前記インバータが前記電動機に接続された場合は前記信号切替手段により前記第２の制御信号を選択し、当該第２の制御信号に基づいて前記インバータを運転して当該電動機を駆動することを特徴とする船舶用電源システム。 An inverter that is provided in the ship, inputs AC power or DC power as a power source, converts this into AC power of an arbitrary voltage and frequency, and outputs it;
An inboard bus that is supplied with AC power of a constant voltage and a constant frequency from a power generator installed in the ship,
An electric motor driven by AC power of variable voltage and variable frequency;
A circuit breaker for switching and connecting the output of the inverter to the inboard bus or the electric motor;
First control means for outputting a first control signal for controlling the output power of the inverter based on an output command while synchronizing with the voltage frequency of the inboard bus;
Second control means for adjusting the output power of the inverter based on a speed command to output a second control signal for controlling the speed of the motor;
Signal switching means for switching between the first control signal and the second control signal according to a switching setting;
When the inverter is connected to the inboard bus, the signal switching means selects the first control signal, and the inverter is operated based on the first control signal and connected to the inboard bus. When electric power is supplied to a load and the inverter is connected to the electric motor, the second control signal is selected by the signal switching means, and the inverter is operated based on the second control signal. A power supply system for ships, characterized in that it is driven. 前記インバータの電源は、船舶の主機により駆動される発電機であることを特徴とする請求項１記載の船舶用電源システム。   The power supply for the ship according to claim 1, wherein the power supply of the inverter is a generator driven by a main engine of the ship. 前記インバータの電源は、前記船舶の主機に備えられている排気ガスターボチャージャ装置により駆動される発電機であることを特徴とする請求項１記載の船舶用電源システム。   2. The ship power system according to claim 1, wherein a power source of the inverter is a generator driven by an exhaust gas turbocharger device provided in a main engine of the ship. 前記インバータの電源を前記発電機から前記船内母線に切替える切替開閉器を備え、前記船内母線の交流電力を当該インバータにより任意の交流電力に変換して前記電動機を駆動することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の船舶用電源システム。   A switching switch for switching the power source of the inverter from the generator to the inboard bus, and converting the AC power of the inboard bus into arbitrary AC power by the inverter to drive the electric motor. The marine power supply system according to any one of 2 and 3. 前記インバータの電源は、蓄電池システムであることを特徴とする請求項１記載の船舶用電源システム。   The ship power supply system according to claim 1, wherein the power supply of the inverter is a storage battery system. 前記インバータと、前記第１の制御手段と、前記第２の制御手段と、前記信号切替手段とを纏めてインバータ装置を構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の船舶用電源システム。   6. The ship according to claim 1, wherein the inverter, the first control means, the second control means, and the signal switching means are combined to constitute an inverter device. Power system.
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