JP2544562Y2 - 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置 - Google Patents

主機軸駆動発電装置の電圧制御装置

Info

Publication number
JP2544562Y2
JP2544562Y2 JP1993069196U JP6919693U JP2544562Y2 JP 2544562 Y2 JP2544562 Y2 JP 2544562Y2 JP 1993069196 U JP1993069196 U JP 1993069196U JP 6919693 U JP6919693 U JP 6919693U JP 2544562 Y2 JP2544562 Y2 JP 2544562Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
voltage
load
inverter
current
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
Application number
JP1993069196U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0739299U (ja
Inventor
整 伊藤
敏和 岩本
Original Assignee
西芝電機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 西芝電機株式会社 filed Critical 西芝電機株式会社
Priority to JP1993069196U priority Critical patent/JP2544562Y2/ja
Priority to KR1019940020896A priority patent/KR0148834B1/ko
Publication of JPH0739299U publication Critical patent/JPH0739299U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2544562Y2 publication Critical patent/JP2544562Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は船舶用の主機軸駆動発電
装置に係わり、軸発電機が低速度でコンバータの転流リ
アクタンスが大きな場合でも安定した制御が可能な主機
軸駆動発電装置の電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】主機軸駆動発電装置は船舶の主エンジン
により発電機を駆動し発電するシステムであり、省エ
ネ、省保守に効果が大きく、多くの船舶で用いられてい
る。
【0003】このような従来の主機軸駆動発電装置を図
3に示す構成図を参照して説明する。同図において、1
は軸発電機、2はコンバータ、3はインバータ、4は同
期調相機、5は主エンジン、6はプロペラ、7は負荷、
8は遮断器、9は母線、10は出力周波数指令設定器、
11は出力周波数検出器、12は出力周波数指令と出力
周波数検出値の偏差により電流指令値を演算する周波数
制御器、13はインバータの出力電流を検出する第1の
電流検出器、14は電流指令値と電流検出値が一致する
ようにインバータ3とコンバータ2の位相を演算する電
流制御器、15はコンバータ2の位相制御器、16はイ
ンバータ3の位相制御器、17は軸発電機1の端子電圧
を制御する第1の電圧調整器、18は同期調相機4の端
子電圧を制御する第2の電圧調整器、19は回転数検出
器、20は電圧指令演算器である。
【0004】次に、上記した従来の主機軸駆動発電装置
の動作を説明する。主エンジン5はプロペラ6を駆動す
るが、同時に軸発電機1をも駆動する。主エンジン5の
回転数は航行状態により変化する。軸発電機1の端子電
圧の大きさは第1の電圧調整器17によって希望の値に
制御できるが、周波数はエンジン回転数によって変化し
てしまう。そこで、コンバータ2により交流を一旦直流
に変換しインバータ3により定周波数の交流電力に変換
する。同期調相機4はインバータ3及び負荷7に無効電
力を供給して母線9の電圧を一定に保つ。得られた定周
波定電圧の電力は、遮断器8を通して母線9により負荷
7に供給される。軸発電機1から負荷7に供給する電力
は電流に比例するので、負荷7に応じた電力が供給さ
れ、インバータ3の出力周波数が安定するように周波数
制御器12と電流制御器14にて電流を制御している。
【0005】船舶の主エンジン5は、大容量機であり回
転数は低い。したがって、軸発電機1も出力周波数5〜
20Hzの低速機である。低速機は一般的に寸法、形状
が大きい上に、少しの出力容量の違いでも寸法が随分変
化する。そこで、軸発電機1の力率をできるだけ1に近
付けて運転するようにすれば、外形寸法も小さくでき
る。そのため発電運転中は、コンバータ2を制御角α=
0°で運転し、インバータ3の位相制御で電流を調節す
るようにしている。こうすると、同期調相機4の外形寸
法は大きくなるが、高速機であるので低速機に比べ少な
い寸法増加で対応できる。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】以上のように運転され
る主機軸駆動発電装置によれば、主エンジンのパワーに
より定周波数・定電圧の電源が得られ、省エネ・省保守
に効果がある。しかしながら、従来のシステムにおいて
負荷が小さい時、軸発電機1の端子電圧が一定となるよ
うに制御すると、インバータ3での電流制御が不安定に
なることがあるという問題があった。
【0007】これは、通常の発電運転中、コンバータ2
は制御角α=0°一定で最大直流出力電圧が得られるよ
うに運転し、インバータ3のβ位相制御で負荷に供給す
る電流を制御している。ここでインバータ3側について
みると、直流電圧Vdcと同期調相機4の端子電圧Vs/c
は一定であり、直流電圧Vdc、同期調相機の端子電圧V
s/c 、制御進み角β、転流重なり角uの関係は次式とな
る。
【数1】
【0008】負荷が大きく転流重なり角uが大の時は、
制御進み角βも大となってβリミット値に対するβの可
変範囲が大であるが、負荷が小さく転流重なり角uが小
の時は、制御進み角βも小となり、電流のわずかな変化
でβリミットとなって電流制御が不安定になる。電流制
御器14はインバータ3の制御がβリミットとなって電
流が制御しきれない場合に、コンバータ2のα位相制御
で電流を制御しようとする。例えば、負荷が小さくなり
直流電流を減少させるような場合に、インバータ3の位
相制御がβリミットとなり、コンバータ2側でもα位相
制御のモードになることである。ここでシステムの電流
制御の応答についてみると、軸発電機1は低速機で出力
周波数が低いため、コンバータ2の位相制御の応答はイ
ンバータ3の位相制御の応答にくらべ遅く、システムの
電流制御の応答も遅くなる。
【0009】通常のコンバータ2が制御角α=0°一定
で運転される場合は、インバータ3による速い制御応答
を望めるが、コンバータ2側でもα位相制御を行うモー
ドになるとシステムの制御応答はコンバータ2側の遅い
制御応答になってしまう。また、応答が遅いだけでなく
制御が不安定になるという問題があった。
【0010】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は無負荷から全負荷までインバータの力率
を高力率に保つことができ、かつ安定で応答の速い制御
が可能な主機軸駆動発電装置の電圧制御装置を提供する
ことにある。
【0011】
【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、船舶の主エンジンにより駆動される軸発
電機と、前記軸発電機の端子電圧を制御する電圧調整器
と、前記軸発電機の出力を直流に変換するコンバータ
と、前記コンバータの直流出力を定周波数の交流に変換
するインバータと、前記インバータ及び負荷に無効電力
を供給する同期調相機とを備えた主機軸駆動発電装置の
電圧制御装置において、前記軸発電機の出力電流を電流
検出器で検出し、検出した出力電流が所定の出力電流以
下になると、その低下度合いに応じて前記軸発電機の端
子電圧指令値を補正して当該軸発電機の端子電圧を垂下
させ、負荷が小さくなり出力電流が所定値以下となって
も前記コンバータの制御角をα=0°一定で運転し、前
記負荷に供給する電流を前記インバータのβ位相制御で
制御するように構成したことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】本考案によれば、軸発電機の出力電流から負荷
の大きさを検出し、負荷が小さな場合には関数発生器に
より電圧指令演算器の電圧指令値を小さく補正している
ので、負荷が小さくなった場合でもコンバータ2を制御
角α=0°一定のまま運転し、インバータ3をβ位相制
御できるようになる。
【0013】
【実施例】以下、本考案の実施例を図によって説明す
る。図1は本考案の一実施例のブロック図である。本実
施例が既に説明した従来例の図3と異なる点は、第2の
電流検出器21、フィルタ回路22、関数発生器23、
演算器24を設けた構成のみで、その他の構成は同一で
あるので、同一部分には同一符号を付してその説明は省
略する。関数発生器23は、図2のように電流検出器2
1の電流検出値が大きい場合、すなわち軸発電機1の出
力電流が大きい場合は、関数発生器23からは、100
%の出力信号を出力し、小さい場合は、100%に満た
ない出力信号が出力されるような特性を有している。
【0014】次に、本実施例の動作を説明する。今、主
機軸駆動発電装置が発電運転中で母線9に通常の負荷7
が接続されていると、軸発電機1からは、その負荷7の
大きさに応じた電流が流れ、その電流に応じた電流検出
値が第2の電流検出器21で検出される。検出された電
流検出値は、フィルタ回路22を介して関数発生器23
に入力されるが、この時、負荷7が大きく軸発電機1か
ら大きな電流が流れていると、関数発生器23からは、
100%の出力信号が出力され、負荷7が小さいと10
0%に満たない出力信号が演算器24に出力される。演
算器24は、関数発生器23からの出力信号を受けて電
圧指令演算器20の電圧指令値を補正し、補正した電圧
指令値を電圧調整器17に出力する。すなわち、電流検
出器21の検出値が大きな場合は、電圧指令値に補正が
加わらず、そのままの電圧指令値が電圧調整器17に出
力され、検出値が小さければ、電圧指令値に補正が加わ
り電圧指令演算器20で演算した電圧指令値より低い電
圧指令値が電圧調整器17に出力される。 従って、負荷
7が小さくなると、小さな電圧指令値が電圧調整器17
に出力され、軸発電機1の出力電圧が低下する。その結
果、負荷7が小さい場合でも、コンバータ2を制御角α
=0°一定のまま、インバータ3の位相制御角をβリミ
ットに対して充分余裕を持って制御できるようになり、
インバータ3による応答の早い安定な制御が可能とな
る。
【0015】このように、軸発電機1の出力電流から負
荷7の大きさを検出し、負荷7が小さな場合に関数発生
器23により電圧指令演算器20の電圧指令値を小さく
補正しているので、負荷7が小さくなってもコンバータ
2を制御角α=0°一定のまま運転し、インバータ3を
β位相制御できるようになる。従って、インバータ3に
よる速い制御が可能となり、電流制御応答の遅れに起因
する不安定現象もなくなり、無負荷から全負荷まで安定
した応答の速い制御が可能となる。
【0016】図2は本考案の関数発生器による関数パタ
ーンの一例で、横軸は軸発電機1の出力電流で負荷の大
きさにほぼ比例する。縦軸は軸発電機1の端子電圧指令
値を補正する信号で、負荷が小さい時に端子電圧指令値
を下げる関数パターンとしている。これにより、コンバ
ータ2を制御角α=0°一定のままで、インバータ3の
位相制御はβリミットに対し充分余裕をもった制御で運
転することができ、インバータ3による速い制御が可能
になる。また、上記関数パターンは一例であり、目的に
応じて任意のパターンを設定することが可能である。
【0017】なお、本実施例では独立したフィルタ回路
22、関数発生器23、演算器24、電圧指令演算器2
0、制御増幅器17などを設ける構成を示したが、本考
案はこれに限るものではなく、周波数制御器12や電流
制御器14と同一のコントローラにてソフトウェアによ
り実現することもできる。また、本実施例ではコンバー
タとインバータを直に結合する構成を示したが、間に直
流リアクトルを介する構成としてもよい。
【0018】
【考案の効果】以上説明したように、本考案の主機軸駆
動発電装置の電圧制御装置によれば、無負荷から全負荷
までインバータの力率を高力率に保つことができ、同期
調相機の容量を低減することが可能であり、また負荷の
大小にかかわらず安定で応答の速い制御が可能になる、
というすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の主機軸駆動発電装置の電圧制御装置の
一実施例のブロック図。
【図2】図1の関数発生器による関数パターンの一例を
示す図。
【図3】従来の主機軸駆動発電装置の電圧制御装置のブ
ロック図。
【符号の説明】
1…軸発電機、2…コンバータ、3…インバータ、4…
同期調相機、5…主エンジン、6…プロペラ、7…負
荷、8…遮断器、9…母線、10…出力周波数指令設定
器、11…出力周波数検出器、12…周波数制御器、1
3,21…電流検出器、14…電流制御器、15,16
…位相制御器、17,18…電圧調整器、19…回転数
検出器、20…電圧指令演算器、22…フィルタ回路、
23…関数発生器、24…演算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−303098(JP,A) 特開 平2−65699(JP,A) 特開 平1−278300(JP,A) 特開 平1−295700(JP,A) 特開 平4−46598(JP,A) 特開 昭56−41796(JP,A)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船舶の主エンジンにより駆動される軸発
    電機と、前記軸発電機の端子電圧を制御する電圧調整器
    と、前記軸発電機の出力を直流に変換するコンバータ
    と、前記コンバータの直流出力を定周波数の交流に変換
    するインバータと、前記インバータ及び負荷に無効電力
    を供給する同期調相機とを備えた主機軸駆動発電装置の
    電圧制御装置において、前記軸発電機の出力電流を電流
    検出器で検出し、検出した出力電流が所定の出力電流以
    下になると、その低下度合いに応じて前記軸発電機の端
    子電圧指令値を補正して当該軸発電機の端子電圧を垂下
    させ、負荷が小さくなり、出力電流が所定値以下となっ
    ても前記コンバータの制御角をα=0°一定で運転し、
    前記負荷に供給する電流を前記インバータのβ位相制御
    で制御するように構成したことを特徴とする主機軸駆動
    発電装置の電圧制御装置。
JP1993069196U 1993-12-24 1993-12-24 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置 Expired - Lifetime JP2544562Y2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993069196U JP2544562Y2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置
KR1019940020896A KR0148834B1 (ko) 1993-12-24 1994-08-24 주기기축 구동발전장치의 전압제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993069196U JP2544562Y2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0739299U JPH0739299U (ja) 1995-07-14
JP2544562Y2 true JP2544562Y2 (ja) 1997-08-20

Family

ID=13395740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1993069196U Expired - Lifetime JP2544562Y2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2544562Y2 (ja)
KR (1) KR0148834B1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4485715B2 (ja) * 2001-08-28 2010-06-23 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
DE102006020144B4 (de) * 2006-05-02 2008-06-26 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems mit Abwärmerückgewinnung sowie Schiffsantriebssystem mit Abwärmerückgewinnung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01303098A (ja) * 1988-05-31 1989-12-06 Taiyo Electric Mfg Co Ltd 軸駆動発電装置の制御方法
JP2535210B2 (ja) * 1988-08-29 1996-09-18 西芝電機株式会社 同期発電機の自動電圧調整装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR0148834B1 (ko) 1998-12-15
JPH0739299U (ja) 1995-07-14
KR950022033A (ko) 1995-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8242620B2 (en) Wind turbine generator system
JPH041194B2 (ja)
US4721861A (en) Turbine helper drive apparatus
JP2003047295A (ja) ガスタービンシステム及びその制御方法
US4980629A (en) AC-excited generator/motor apparatus
JP2544562Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置
JP2524545Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置
JP2004040987A (ja) ガスタービン発電システム及びその制御方法
CN108322125B (zh) 一种同步电机的转矩响应控制方法
JPS61173698A (ja) 可変速水車発電装置
JP2521646Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置
JP2544555Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の電圧制御装置
JP2512414Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の制御装置
JP3741384B2 (ja) 同期機のサイリスタ始動制御装置
JP2519078Y2 (ja) 主機軸駆動発電装置の周波数制御装置
JPH0683598B2 (ja) 主機軸駆動発電装置の制御装置
JPH0691760B2 (ja) 主機軸駆動発電装置の制御装置
JP4387676B2 (ja) 風力発電用電力変換装置
JP3154336B2 (ja) 太陽光発電用インバータの制御回路
JPS598476Y2 (ja) サイリスタ電動機の運転制御装置
JPS6176075A (ja) 電力変換装置の制御方法
JPH0360400A (ja) 可変速発電電動機の励磁装置
CN115967320A (zh) 电动工具
JP2528725B2 (ja) 主機軸駆動発電装置の制御装置
JPH1014281A (ja) 電動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term