JP2512411Y2 - 主機軸駆動発電装置 - Google Patents
主機軸駆動発電装置Info
- Publication number
- JP2512411Y2 JP2512411Y2 JP1992085340U JP8534092U JP2512411Y2 JP 2512411 Y2 JP2512411 Y2 JP 2512411Y2 JP 1992085340 U JP1992085340 U JP 1992085340U JP 8534092 U JP8534092 U JP 8534092U JP 2512411 Y2 JP2512411 Y2 JP 2512411Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- rotation speed
- power
- thyristor
- control advance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は船舶の主機軸駆動発電装
置の位相制御に関する。
置の位相制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】主機軸駆動発電装置のシステム構成図の
一例である図２を参照して主機軸駆動発電装置の位相制
御について説明する。図２に示すように、主機軸駆動発
電装置は、船舶の主機１と、主機軸から動力を得る発電
機２と、発電機２の端子電圧を制御する自動電圧調整器
（ＡＶＲ）３と、主機の回転数を検出する回転センサ４
と、発電モード時にはコンバータとして働き、電動モー
ド時にはインバータとして働くサイリスタ電力変換器５
と、発電モード時にはインバータとして働き電動モード
時にはコンバータとして働くサイリスタ電力変換器６
と、主機軸駆動発電装置の電力制御を行う電力制御装置
７と、無効電力を供給する同期調相器（ＳＣ）８と、同
期調相器８の端子電圧を制御する自動電圧調整器（ＡＶ
Ｒ）９を主な構成要素としており、他の発電装置１０と
同様に船内系統を通じて負荷１１に電力を供給してい
る。
一例である図２を参照して主機軸駆動発電装置の位相制
御について説明する。図２に示すように、主機軸駆動発
電装置は、船舶の主機１と、主機軸から動力を得る発電
機２と、発電機２の端子電圧を制御する自動電圧調整器
（ＡＶＲ）３と、主機の回転数を検出する回転センサ４
と、発電モード時にはコンバータとして働き、電動モー
ド時にはインバータとして働くサイリスタ電力変換器５
と、発電モード時にはインバータとして働き電動モード
時にはコンバータとして働くサイリスタ電力変換器６
と、主機軸駆動発電装置の電力制御を行う電力制御装置
７と、無効電力を供給する同期調相器（ＳＣ）８と、同
期調相器８の端子電圧を制御する自動電圧調整器（ＡＶ
Ｒ）９を主な構成要素としており、他の発電装置１０と
同様に船内系統を通じて負荷１１に電力を供給してい
る。
【０００３】主機軸駆動発電装置の位相制御は、電力制
御装置７によりサイリスタ電力変換器５及び６に対する
点弧位相角制御を行うもので、従来の位相制御におい
て、特に発電機が電動モード時にインバータとして働く
サイリスタ電力変換器５に対しては制御進み角一定制御
にて制御している。
御装置７によりサイリスタ電力変換器５及び６に対する
点弧位相角制御を行うもので、従来の位相制御におい
て、特に発電機が電動モード時にインバータとして働く
サイリスタ電力変換器５に対しては制御進み角一定制御
にて制御している。
【０００４】制御進み角一定制御は、全回転域で一定の
制御進み角を用いるもので、図３に示すように、サイリ
スタのターンオフ特性及びサイリスタ電力変換器５に関
わるインダクタンス成分から予め算出しておいた制御進
み角βに応じた点弧パルスを供給して電力制御を行うも
のである。１２は制御進み角設定器、１３は点弧パルス
発生器で、図２の電力制御装置７内部の構成要素の一部
である。
制御進み角を用いるもので、図３に示すように、サイリ
スタのターンオフ特性及びサイリスタ電力変換器５に関
わるインダクタンス成分から予め算出しておいた制御進
み角βに応じた点弧パルスを供給して電力制御を行うも
のである。１２は制御進み角設定器、１３は点弧パルス
発生器で、図２の電力制御装置７内部の構成要素の一部
である。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】上記したような従来例
で示した制御進み角一定制御における制御進み角（以
下、βとする）は、転流重なり角（以下、ｕとする）と
サイリスタターンオフ特性に関わる転流余裕角（以下、
γとする）の和で表される。さらにγは、サイリスタタ
ーンオフタイムに相当する電気角（以下、Ｂとする）と
逆バイアス電圧を確保する電気角（以下、Ａとする）の
和で表される。つまり、（１）式の関係がある。また、
ｕは（２）式で表現できる。
で示した制御進み角一定制御における制御進み角（以
下、βとする）は、転流重なり角（以下、ｕとする）と
サイリスタターンオフ特性に関わる転流余裕角（以下、
γとする）の和で表される。さらにγは、サイリスタタ
ーンオフタイムに相当する電気角（以下、Ｂとする）と
逆バイアス電圧を確保する電気角（以下、Ａとする）の
和で表される。つまり、（１）式の関係がある。また、
ｕは（２）式で表現できる。
【０００６】 β＝ｕ＋γ＝ｕ＋（Ｂ＋Ａ） …（１） ｕ＝ｃｏｓ-1［１−（ｑ・Ｘ・Ｉｄ）／（π・Ｅｄｏ）］ …（２） 但し、ｑ ：相数 Ｘ ：転流リアクタンス Ｉｄ ：直流電流 Ｅｄｏ：直流平均電圧 ここで、各電気角ｕ，Ｂ，Ａと周波数ｆには、表１に示
す関係がある。
す関係がある。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１から分るように、全回転域で一定の制
御進み角を用いる従来の制御進み角一定制御では、その
βの設定時に、ｕとＢはｆ大の時の電気角を用いなけれ
ばならなくなる。このためｆ小の領域では、必要以上の
βになるため力率を低下させていたという問題があっ
た。
御進み角を用いる従来の制御進み角一定制御では、その
βの設定時に、ｕとＢはｆ大の時の電気角を用いなけれ
ばならなくなる。このためｆ小の領域では、必要以上の
βになるため力率を低下させていたという問題があっ
た。
【０００９】本考案は、上記問題に対処してなされたも
ので、その目的は、全回転域において良好な力率を得る
ことのできる主機軸駆動発電装置を提供することにあ
る。
ので、その目的は、全回転域において良好な力率を得る
ことのできる主機軸駆動発電装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、船舶内の電力供給源の一つである主機軸
駆動発電装置のサイリスタ電力変換装置において、発電
機の電動モード時にインバータモードとなる前記サイリ
スタ電力変換装置の位相制御に係り、サイリスタのター
ンオフ特性および電力変換器に関わるインダクタンス成
分から予め算出しておいた制御進み時間を設定する設定
要素と、主機の回転数を検出する回転数検出要素と、前
記制御進み時間と前記回転数検出要素にて検出した主機
の回転数から前記回転数に応じて制御進み角を演算する
演算要素を有し、前記演算した制御進み角を用いて位相
制御を行うことにより主機の低回転域において良好な力
率が得られるようにしたことを特徴とするものである。
に、本考案は、船舶内の電力供給源の一つである主機軸
駆動発電装置のサイリスタ電力変換装置において、発電
機の電動モード時にインバータモードとなる前記サイリ
スタ電力変換装置の位相制御に係り、サイリスタのター
ンオフ特性および電力変換器に関わるインダクタンス成
分から予め算出しておいた制御進み時間を設定する設定
要素と、主機の回転数を検出する回転数検出要素と、前
記制御進み時間と前記回転数検出要素にて検出した主機
の回転数から前記回転数に応じて制御進み角を演算する
演算要素を有し、前記演算した制御進み角を用いて位相
制御を行うことにより主機の低回転域において良好な力
率が得られるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本考案によると、制御進み時間一定にすること
で、主機の回転数全域において制御進み角一定制御に比
してより適した点弧位相角制御が可能になり、特に低回
転域において良好な力率を得ることができる。
で、主機の回転数全域において制御進み角一定制御に比
してより適した点弧位相角制御が可能になり、特に低回
転域において良好な力率を得ることができる。
【００１２】次に、本考案の原理について説明する。ｕ
とＢとＡを電気角で捉えずに時間で論じ、ｕに相当する
時間（以下、ｕｔとする）、Ｂに相当する時間（ターン
オフ時間、以下、Ｂｔとする）、Ａに相当する時間（以
下、Ａｔとする）を考えて、周波数ｆとの関係をみる
と、表２のようになる。
とＢとＡを電気角で捉えずに時間で論じ、ｕに相当する
時間（以下、ｕｔとする）、Ｂに相当する時間（ターン
オフ時間、以下、Ｂｔとする）、Ａに相当する時間（以
下、Ａｔとする）を考えて、周波数ｆとの関係をみる
と、表２のようになる。
【００１３】
【表２】
【００１４】この表２より電気角一定とせずに、時間一
定とすれば、ｕとＢに掛かる設定は、周波数に対しむだ
のない設定が可能になる、といえる。Ａに掛かる設定に
関しては、ｆ小時の時間に設定しなければならず、ｆ大
の領域でむだが生ずるものの、従来の制御進み角一定制
御が低域（ｆ小の領域）での問題であったことを考える
とＡｔのｆ小時での時間設定に問題はなく、低域での力
率改善が図れる。効果の程を電気角βの中で各電気角
ｕ，Ｂ，Ａが占める割合を考えて論じると、次のように
なる。
定とすれば、ｕとＢに掛かる設定は、周波数に対しむだ
のない設定が可能になる、といえる。Ａに掛かる設定に
関しては、ｆ小時の時間に設定しなければならず、ｆ大
の領域でむだが生ずるものの、従来の制御進み角一定制
御が低域（ｆ小の領域）での問題であったことを考える
とＡｔのｆ小時での時間設定に問題はなく、低域での力
率改善が図れる。効果の程を電気角βの中で各電気角
ｕ，Ｂ，Ａが占める割合を考えて論じると、次のように
なる。
【００１５】表３は、制御進み角一定制御のβを１００
％として、そのβを設定する高域における各電気角の割
合を適当なサイリスタ等を用いて概算したものである
が、一般論としてこの値から大きくはずれるものは考え
られないことを前提とする。
％として、そのβを設定する高域における各電気角の割
合を適当なサイリスタ等を用いて概算したものである
が、一般論としてこの値から大きくはずれるものは考え
られないことを前提とする。
【００１６】
【表３】
【００１７】高域では表３が最適な設定といえる。ここ
でｆに関係なく一定であるＡを基準（１４％という数字
はそのまま）に考えると、ｆ小時には、ｕは８２％より
も小さくし、Ｂも同様にするべきでるが、制御進み角一
定（β一定）ではむだが生じる。βに占める割合が大き
なｕにてむだがあることは、力率悪化に影響が大きいと
いえる。
でｆに関係なく一定であるＡを基準（１４％という数字
はそのまま）に考えると、ｆ小時には、ｕは８２％より
も小さくし、Ｂも同様にするべきでるが、制御進み角一
定（β一定）ではむだが生じる。βに占める割合が大き
なｕにてむだがあることは、力率悪化に影響が大きいと
いえる。
【００１８】一方、制御進み時間一定で制御すると、ｕ
とＢはｆに応じた最適値が用いられる。この時、Ａはｆ
小の領域では最適であるが、ｆ大の領域でむだが生じる
ことになる。しかし、ｆ大の領域での各電気角の割合を
示す表３から考えて、Ａのβに占める割合は小さく、そ
のＡにいくらかのむだが加わったとしても力率をそれほ
ど悪化させないことは推測できる。
とＢはｆに応じた最適値が用いられる。この時、Ａはｆ
小の領域では最適であるが、ｆ大の領域でむだが生じる
ことになる。しかし、ｆ大の領域での各電気角の割合を
示す表３から考えて、Ａのβに占める割合は小さく、そ
のＡにいくらかのむだが加わったとしても力率をそれほ
ど悪化させないことは推測できる。
【００１９】つまり、ｕｔとＢｔとＡｔの和を制御進み
時間（以下、βｔとする）として、点弧位相角制御に用
いれば、従来の手法（制御進み角一定制御）に比べて、
高域において僅かな力率の低下が見られるものの、低域
における力率はかなりの改善が見込まれ、トータルでは
全回転域において良好な力率が得られるといえる。
時間（以下、βｔとする）として、点弧位相角制御に用
いれば、従来の手法（制御進み角一定制御）に比べて、
高域において僅かな力率の低下が見られるものの、低域
における力率はかなりの改善が見込まれ、トータルでは
全回転域において良好な力率が得られるといえる。
【００２０】この手法を実現する上で、点弧信号はあく
まで電気位相角で与えるものであることからβｔをβに
変換する必要がある。βｔとβの関係は、（３）式のよ
うになる。 β＝（βｔ／Ｔ）×３６０° …（３） 但し、Ｔは周期で，Ｔ＝１／ｆ
まで電気位相角で与えるものであることからβｔをβに
変換する必要がある。βｔとβの関係は、（３）式のよ
うになる。 β＝（βｔ／Ｔ）×３６０° …（３） 但し、Ｔは周期で，Ｔ＝１／ｆ
【００２１】よって、周波数ｆ（主機の回転数）を検出
して、制御進み時間βｔと周波数ｆから（３）式の演算
を行う要素を組み込めば、制御進み角βを算出して点弧
位相角制御が行えることになる。
して、制御進み時間βｔと周波数ｆから（３）式の演算
を行う要素を組み込めば、制御進み角βを算出して点弧
位相角制御が行えることになる。
【００２２】
【実施例】本考案の実施例を図を参照して説明する。図
１は本考案の一実施例の構成図であり、既に説明した図
２及び図３の従来例の構成要素と同一部分は同一符号を
付してその説明は省略する。
１は本考案の一実施例の構成図であり、既に説明した図
２及び図３の従来例の構成要素と同一部分は同一符号を
付してその説明は省略する。
【００２３】図１において、１４は回転センサ４からの
信号を周波数ｆ（主機の回転数）に変換する周波数検出
器、１５は制御進み時間βｔを設定する制御進み時間設
定器、１６は周波数ｆと制御進み時間βｔから制御進み
角βを演算する制御進み角演算器、１３は制御進み角演
算器１６にて算出された制御進み角βに応じた点弧パル
スを発する点弧パルス発生器である。この点弧パルス発
生器１３にて発せられた点弧パルスにて、サイリスタ電
力変換器５の点弧位相角制御を行う。ここで、１３〜１
６の要素は図２の電力制御装置７内部の構成要素の一部
となりうるものである。
信号を周波数ｆ（主機の回転数）に変換する周波数検出
器、１５は制御進み時間βｔを設定する制御進み時間設
定器、１６は周波数ｆと制御進み時間βｔから制御進み
角βを演算する制御進み角演算器、１３は制御進み角演
算器１６にて算出された制御進み角βに応じた点弧パル
スを発する点弧パルス発生器である。この点弧パルス発
生器１３にて発せられた点弧パルスにて、サイリスタ電
力変換器５の点弧位相角制御を行う。ここで、１３〜１
６の要素は図２の電力制御装置７内部の構成要素の一部
となりうるものである。
【００２４】本実施例は上記のように構成されているの
で、主機の全回転域においてほぼ最適である制御進み時
間βｔを制御進み時間設定器１５に設定しておけば、主
機の回転数に応じた制御進み角βを制御進み角演算器１
６にて決定することが可能となり、この制御進み角演算
器１６にて算出された制御進み角βに応じた点弧パルス
を点弧パルス発生器１３で発してサイリスタ電力変換器
５の点弧位相角制御を行うので、全回転域で良好な力率
を得ることができる。
で、主機の全回転域においてほぼ最適である制御進み時
間βｔを制御進み時間設定器１５に設定しておけば、主
機の回転数に応じた制御進み角βを制御進み角演算器１
６にて決定することが可能となり、この制御進み角演算
器１６にて算出された制御進み角βに応じた点弧パルス
を点弧パルス発生器１３で発してサイリスタ電力変換器
５の点弧位相角制御を行うので、全回転域で良好な力率
を得ることができる。
【００２５】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
制御進み角を主機の回転数に応じて可変できるので、全
回転域において良好な力率を得ることができる。
制御進み角を主機の回転数に応じて可変できるので、全
回転域において良好な力率を得ることができる。
【図１】本考案の一実施例の構成図。
【図２】本考案が適用される主機軸駆動発電装置の一シ
ステムの構成図。
ステムの構成図。
【図３】従来の制御進み角一定制御の制御進み発生部分
の構成図。
の構成図。
１…主機、２…発電機、３…自動電圧調整器（ＡＶ
Ｒ）、４…回転センサ、５，６…サイリスタ電力変換
器、７…電力制御装置、８…同期調相器（ＳＣ）、９…
自動電圧調整器（ＡＶＲ）、１０…他の発電装置、１１
…負荷、１２…制御進み角設定器、１３…点弧パルス発
生器、１４…周波数検出器、１５…制御進み時間設定
器、１６…制御進み角演算器。
Ｒ）、４…回転センサ、５，６…サイリスタ電力変換
器、７…電力制御装置、８…同期調相器（ＳＣ）、９…
自動電圧調整器（ＡＶＲ）、１０…他の発電装置、１１
…負荷、１２…制御進み角設定器、１３…点弧パルス発
生器、１４…周波数検出器、１５…制御進み時間設定
器、１６…制御進み角演算器。
Claims (1)
- 【請求項１】 船舶内の電力供給源の一つである主機軸
駆動発電装置のサイリスタ電力変換装置において、発電
機の電動モード時にインバータモードとなる前記サイリ
スタ電力変換装置の位相制御に係り、サイリスタのター
ンオフ特性および電力変換器に関わるインダクタンス成
分から予め算出しておいた制御進み時間を設定する設定
要素と、主機の回転数を検出する回転数検出要素と、前
記制御進み時間と前記回転数検出要素にて検出した主機
の回転数から前記回転数に応じた制御進み角を演算する
演算要素を有し、前記演算した制御進み角を用いて位相
制御を行うことにより主機の低回転域において良好な力
率が得られるようにしたことを特徴とする主機軸駆動発
電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992085340U JP2512411Y2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 主機軸駆動発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992085340U JP2512411Y2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 主機軸駆動発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652399U JPH0652399U (ja) | 1994-07-15 |
| JP2512411Y2 true JP2512411Y2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=13855928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992085340U Expired - Lifetime JP2512411Y2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 主機軸駆動発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512411Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53142623A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power converter |
| JPH0828981B2 (ja) * | 1986-09-05 | 1996-03-21 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP1992085340U patent/JP2512411Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0652399U (ja) | 1994-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8466573B2 (en) | Wind turbine generator system | |
| JP3540152B2 (ja) | エンジン駆動発電機 | |
| JP2003314324A (ja) | エンジン発電機 | |
| JPS6152179A (ja) | 電動機駆動用電源装置 | |
| EP0105215B1 (en) | Control apparatus for ac motors | |
| JPH11187662A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| EP2660971B1 (en) | Turbocharger electric generating device | |
| JP2002204597A (ja) | インバータ制御式発電機 | |
| JP2004040987A (ja) | ガスタービン発電システム及びその制御方法 | |
| JP2512411Y2 (ja) | 主機軸駆動発電装置 | |
| JP4180983B2 (ja) | 車両用回転電機の制御装置 | |
| JPH11252987A (ja) | インバータ回路の駆動装置 | |
| JPH0783605B2 (ja) | 整流回路の制御装置 | |
| JP2578200B2 (ja) | 発電装置の電圧制御装置 | |
| JPS5839298A (ja) | 主軸駆動発電装置 | |
| JP2755609B2 (ja) | 電流形インバータの制御装置 | |
| KR900000765B1 (ko) | 동기모타 작동용 부하정류 인버터 | |
| JPH0640758B2 (ja) | 軸駆動発電装置の運転方法 | |
| JP2519078Y2 (ja) | 主機軸駆動発電装置の周波数制御装置 | |
| JPS6338720Y2 (ja) | ||
| JPH0667262B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JP2000324898A (ja) | オルタネータ制御装置 | |
| JPH05227791A (ja) | インバータの制御装置 | |
| JPS62239889A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JPH0832200B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 |