JP2589201B2 - 主機軸駆動発電装置の制御装置 - Google Patents
主機軸駆動発電装置の制御装置Info
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- JP2589201B2 JP2589201B2 JP2148773A JP14877390A JP2589201B2 JP 2589201 B2 JP2589201 B2 JP 2589201B2 JP 2148773 A JP2148773 A JP 2148773A JP 14877390 A JP14877390 A JP 14877390A JP 2589201 B2 JP2589201 B2 JP 2589201B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は船舶用の主機軸駆動発電装置において、クラ
ッシュアスターン時に速やかに主エンジンの回転数を低
下させることができる主機軸駆動発電装置の制御装置に
関する。
ッシュアスターン時に速やかに主エンジンの回転数を低
下させることができる主機軸駆動発電装置の制御装置に
関する。
（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。第４図に主機
軸駆動発電装置の構成図を示す。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はディーゼル発
電機、８は発電用エンジン、９は負荷、10,11は遮断
器、12は母線である。
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。第４図に主機
軸駆動発電装置の構成図を示す。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はディーゼル発
電機、８は発電用エンジン、９は負荷、10,11は遮断
器、12は母線である。
以下第４図にしたがって従来の主機軸駆動発電装置の
動作を説明する主機軸駆動発電装置は図中の1,2,3,4に
より構成される装置である。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ため軸発電機
の交流電力の周波数も変化する。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はインバータ及
び負荷に無効電力を供給して電圧を一定に保つ。得られ
た定周波定電圧の電力は遮断器10を通して母線12により
負荷９に供給される。主エンジンが停止する場合がある
入港時には、ディーゼル発電機７も運転し並列して電力
を供給する。
動作を説明する主機軸駆動発電装置は図中の1,2,3,4に
より構成される装置である。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ため軸発電機
の交流電力の周波数も変化する。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はインバータ及
び負荷に無効電力を供給して電圧を一定に保つ。得られ
た定周波定電圧の電力は遮断器10を通して母線12により
負荷９に供給される。主エンジンが停止する場合がある
入港時には、ディーゼル発電機７も運転し並列して電力
を供給する。
以上のように運転される主機軸駆動発電装置によれ
ば、通常はディーゼル発電機を運転しなくても主機軸駆
動発電装置のみによって電力の供給ができ、省エネ省保
守に効果が大きいため従来多くの船舶において用いられ
ている。このような船舶において急停止を行う場合は、
プロペラすなわち主エンジン５を逆回転させて制動する
クラッシュアスターンを行う。主エンジン５は完全に停
止してからでないと逆方向側に運転することはできな
い。
ば、通常はディーゼル発電機を運転しなくても主機軸駆
動発電装置のみによって電力の供給ができ、省エネ省保
守に効果が大きいため従来多くの船舶において用いられ
ている。このような船舶において急停止を行う場合は、
プロペラすなわち主エンジン５を逆回転させて制動する
クラッシュアスターンを行う。主エンジン５は完全に停
止してからでないと逆方向側に運転することはできな
い。
クラッシュアスターンの指令があるとまず主エンジン
の燃料をカットする。主エンジンは慣性ですぐには止ま
らない。慣性の持つ回転エネルギーが摩擦抵抗等により
消費されて回転が所定の値（例えば約30％）まで低下し
たらエアーを主エンジンのシリンダーに注入するエアブ
レーキで急制動する。回転が停止すると、主エンジンを
逆回転で始動し船体に制動をかける。
の燃料をカットする。主エンジンは慣性ですぐには止ま
らない。慣性の持つ回転エネルギーが摩擦抵抗等により
消費されて回転が所定の値（例えば約30％）まで低下し
たらエアーを主エンジンのシリンダーに注入するエアブ
レーキで急制動する。回転が停止すると、主エンジンを
逆回転で始動し船体に制動をかける。
主機軸駆動発電装置を搭載した船舶でも同様の手順で
クラッシュアスターンを行う。さらに主機軸駆動発電装
置のみで電力を供給している時は、まずディーゼル発電
機７を始動してそちらに負荷移行し主機軸駆動発電装置
を母線12から切り離して運転停止し、それから主エンジ
ンの停止操作を行う必要がある。
クラッシュアスターンを行う。さらに主機軸駆動発電装
置のみで電力を供給している時は、まずディーゼル発電
機７を始動してそちらに負荷移行し主機軸駆動発電装置
を母線12から切り離して運転停止し、それから主エンジ
ンの停止操作を行う必要がある。
（発明が解決しようとする課題） クラッシュアスターンを行うときは衝突回避などの非
常時であることが多く、できるだけ早く主エンジン５の
回転を下げることが望まれる。従来の船舶では燃料をカ
ットするだけであり制動力は小さく主エンジンやシャフ
トの慣性も大きい為、回転が低下するのに時間がかかっ
ていた。また、負荷移行して主機軸駆動発電装置を停止
するまで主エンジンを運転している必要がありさらに時
間をのばしていた。
常時であることが多く、できるだけ早く主エンジン５の
回転を下げることが望まれる。従来の船舶では燃料をカ
ットするだけであり制動力は小さく主エンジンやシャフ
トの慣性も大きい為、回転が低下するのに時間がかかっ
ていた。また、負荷移行して主機軸駆動発電装置を停止
するまで主エンジンを運転している必要がありさらに時
間をのばしていた。
本発明の目的は、主エンジン停止時間を短縮すること
のできる主機軸駆動発電装置の制御装置を提供するもの
である。
のできる主機軸駆動発電装置の制御装置を提供するもの
である。
（課題を解決するための手段） 本発明は、船舶の主エンジンにより駆動される軸発電
機の出力を定電圧・定周波数の交流電力に変換して船内
負荷に電力供給する主機軸駆動発電装置を備えた主機軸
駆動発電装置の制御装置において、前記船舶のクラッシ
ュアスターン時に前記主機軸駆動発電装置の出力電力を
過負荷許容範囲内で増加させて前記軸発電機の制動トル
クを大きくすると共に前記主エンジンのエアーブレーキ
が作動するまで前記軸発電機の制動トルクをほぼ一定に
制御し、前記軸発電機の回転数の低いときでも十分な制
動トルクを得て前記主エンジンに制動をかけるように構
成したことを特徴とするものである。
機の出力を定電圧・定周波数の交流電力に変換して船内
負荷に電力供給する主機軸駆動発電装置を備えた主機軸
駆動発電装置の制御装置において、前記船舶のクラッシ
ュアスターン時に前記主機軸駆動発電装置の出力電力を
過負荷許容範囲内で増加させて前記軸発電機の制動トル
クを大きくすると共に前記主エンジンのエアーブレーキ
が作動するまで前記軸発電機の制動トルクをほぼ一定に
制御し、前記軸発電機の回転数の低いときでも十分な制
動トルクを得て前記主エンジンに制動をかけるように構
成したことを特徴とするものである。
（作 用） 本発明によれば、前記の手段によりクラッシュアスタ
ーン時に主エンジンの回転数を速やかに低下させること
ができ、短時間でエンジンの逆転運転ができる。これに
より船舶の航行の安全性を向上させることができる。
ーン時に主エンジンの回転数を速やかに低下させること
ができ、短時間でエンジンの逆転運転ができる。これに
より船舶の航行の安全性を向上させることができる。
（実施例） 本発明の主機軸駆動発電装置の制御装置を適用する主
機軸駆動発電装置の一実施例を第１図に、第１図の実施
例における各部信号波形を第２図に示す。第１図におい
て第４図と同一の符号のものは同一の構成要素を示す。
機軸駆動発電装置の一実施例を第１図に、第１図の実施
例における各部信号波形を第２図に示す。第１図におい
て第４図と同一の符号のものは同一の構成要素を示す。
第１図において、100は出力周波数指令設定器、101は
出力周波数検出器、102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、103はインバータ３コンバータ２の定格により電流
指令値を制限する電流リミッタ、104は電流検出器、105
は電流指令値と電流検出値によりインバータ３コンバー
タ２の位相を演算する電流制御器、106はコンバータ２
の位相制御器、107はインバータ３の位相制御器、108は
軸発電機１の出力電圧を制御する電圧調整器である。
出力周波数検出器、102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、103はインバータ３コンバータ２の定格により電流
指令値を制限する電流リミッタ、104は電流検出器、105
は電流指令値と電流検出値によりインバータ３コンバー
タ２の位相を演算する電流制御器、106はコンバータ２
の位相制御器、107はインバータ３の位相制御器、108は
軸発電機１の出力電圧を制御する電圧調整器である。
次に第２図に従いクラッシュアスターン時の動作につ
いて説明する。主機軸駆動発電装置単独で負荷に給電し
ているときにＡ点でクラッシュアスターンの指令があっ
た場合、主エンジン５は燃料をカットして回転を下げ
る。主機軸駆動発電装置はそのまま運転を継続し主エン
ジン５の慣性がもつ回転エネルギーを電気エネルギーに
変えて消費することで主エンジン５に制動をかける。同
時に船内の負荷で運転可能なものは運転し負荷電力を増
やして制動トルクを増加させる。
いて説明する。主機軸駆動発電装置単独で負荷に給電し
ているときにＡ点でクラッシュアスターンの指令があっ
た場合、主エンジン５は燃料をカットして回転を下げ
る。主機軸駆動発電装置はそのまま運転を継続し主エン
ジン５の慣性がもつ回転エネルギーを電気エネルギーに
変えて消費することで主エンジン５に制動をかける。同
時に船内の負荷で運転可能なものは運転し負荷電力を増
やして制動トルクを増加させる。
主エンジン５の回転数が下がると軸発電機１は磁気回
路の飽和により定電圧を維持するのが難しくなるのでＢ
点より電圧調整器108は定磁束となるようV/F一定制御を
行う。軸発電機１の出力電圧が低下すると主機軸駆動発
電装置出力は低下するが、主機軸駆動発電装置のコンバ
ータ２、インバータ３には短時間の過負荷が許容される
ので電流リミット値を増加させ出力を一定に保つ。
路の飽和により定電圧を維持するのが難しくなるのでＢ
点より電圧調整器108は定磁束となるようV/F一定制御を
行う。軸発電機１の出力電圧が低下すると主機軸駆動発
電装置出力は低下するが、主機軸駆動発電装置のコンバ
ータ２、インバータ３には短時間の過負荷が許容される
ので電流リミット値を増加させ出力を一定に保つ。
電流がリミットに達し出力が維持できなくなるＣ点か
らは、あらかじめクラッシュアスターン指令発生と同時
に起動しておいたディーゼル発電機７と並列運転し負荷
を分担する。Ｃ点以後は磁束一定、電流一定なので定ト
ルクとなり、エンジン５のエアブレーキが動作するＤ点
まで制動する。Ｄ点以後は主機軸駆動発電装置を停止
し、母線12から解列する。主エンジン５の停止後は、逆
回転方向に主エンジン５を始動し船体にブレーキをかけ
る。
らは、あらかじめクラッシュアスターン指令発生と同時
に起動しておいたディーゼル発電機７と並列運転し負荷
を分担する。Ｃ点以後は磁束一定、電流一定なので定ト
ルクとなり、エンジン５のエアブレーキが動作するＤ点
まで制動する。Ｄ点以後は主機軸駆動発電装置を停止
し、母線12から解列する。主エンジン５の停止後は、逆
回転方向に主エンジン５を始動し船体にブレーキをかけ
る。
この例では軸駆動発電機のみで負荷９に給電している
時にクラッシュアスターン指令があった場合について説
明したが、複数台の発電機で配列して給電している場合
は負荷を軸駆動発電機に集中して主エンジン５への制動
力を増す操作も有効である。また、主機軸駆動発電装置
は停止していてディーゼル発電機により給電している場
合ではクラッシュアスターンの指令と同時に主機軸駆動
発電装置を始動して制動をかける様にしてもよい。
時にクラッシュアスターン指令があった場合について説
明したが、複数台の発電機で配列して給電している場合
は負荷を軸駆動発電機に集中して主エンジン５への制動
力を増す操作も有効である。また、主機軸駆動発電装置
は停止していてディーゼル発電機により給電している場
合ではクラッシュアスターンの指令と同時に主機軸駆動
発電装置を始動して制動をかける様にしてもよい。
（他の実施例） 本発明の他の実施例を第３図に示す。図において第１
図、第４図と同一の符号のものは同一の構成要素を示
す。201は遮断器、202は制動用負荷抵抗器である。この
構成ではクラッシュアスターン時に軸発電機１で発生す
る電力を専用の制動用負荷抵抗器で消費して主エンジン
５に制動をかける。第１図の例と比較して遮断器の操作
のみで制動がかけられるため制御が簡単となるが、専用
の構成要素が必要となる。また、制動用負荷抵抗器を軸
発電機出力端子に接続する例を示したが、コンバータ２
とインバータ３の間の直流回路部、または軸発電装置出
力に接続しても同様の効果が得られる。
図、第４図と同一の符号のものは同一の構成要素を示
す。201は遮断器、202は制動用負荷抵抗器である。この
構成ではクラッシュアスターン時に軸発電機１で発生す
る電力を専用の制動用負荷抵抗器で消費して主エンジン
５に制動をかける。第１図の例と比較して遮断器の操作
のみで制動がかけられるため制御が簡単となるが、専用
の構成要素が必要となる。また、制動用負荷抵抗器を軸
発電機出力端子に接続する例を示したが、コンバータ２
とインバータ３の間の直流回路部、または軸発電装置出
力に接続しても同様の効果が得られる。
以上のように本発明の主機軸駆動発電装置の制御装置
によれば、船舶のクラッシュアスターン時に主エンジン
に制動をかけることができ、主エンジンの回転数をエア
ブレーキを作動できる回転数まで速やかに低下させるこ
とができる。これにより、短時間でエンジンの逆転運転
ができ、船体を減速できるため船舶の航行の安全性を向
上させることができる。
によれば、船舶のクラッシュアスターン時に主エンジン
に制動をかけることができ、主エンジンの回転数をエア
ブレーキを作動できる回転数まで速やかに低下させるこ
とができる。これにより、短時間でエンジンの逆転運転
ができ、船体を減速できるため船舶の航行の安全性を向
上させることができる。
第１図は本発明の主機軸駆動発電装置の制御装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は本発明の主機軸駆動発
電装置の制御装置による制御方法の動作を示す各部波形
図、第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
４図は従来の主機軸駆動発電装置の一例を示すブロック
図である。 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、７……ディーゼル発電機 ９……負荷、10,11,201……遮断器 12……母線、202……制御用負荷抵抗器
施例を示すブロック図、第２図は本発明の主機軸駆動発
電装置の制御装置による制御方法の動作を示す各部波形
図、第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
４図は従来の主機軸駆動発電装置の一例を示すブロック
図である。 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、７……ディーゼル発電機 ９……負荷、10,11,201……遮断器 12……母線、202……制御用負荷抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−18991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−134397（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−86720（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】船舶の主エンジンにより駆動される軸発電
機の出力を定電圧・定周波数の交流電力に変換して船内
負荷に電力供給する主機軸駆動発電装置を備えた主機軸
駆動発電装置の制御装置において、前記船舶のクラッシ
ュアスターン時に前記主機軸駆動発電装置の出力電力を
過負荷許容範囲内で増加させて前記軸発電機の制動トル
クを大きくすると共に前記主エンジンのエアーブレーキ
が作動するまで前記軸発電機の制動トルクをほぼ一定に
制御し、前記軸発電機の回転数の低いときでも十分な制
動トルクを得て前記主エンジンに制動をかけるように構
成したことを特徴とする主機軸駆動発電装置の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2148773A JP2589201B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 主機軸駆動発電装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2148773A JP2589201B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 主機軸駆動発電装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446600A JPH0446600A (ja) | 1992-02-17 |
| JP2589201B2 true JP2589201B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15460341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2148773A Expired - Fee Related JP2589201B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 主機軸駆動発電装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589201B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106527515B (zh) * | 2016-12-12 | 2019-12-24 | 中国燃气涡轮研究院 | 一种对轮盘转速进行精确控制的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62134397A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 停船装置 |
| JPH0640758B2 (ja) * | 1986-07-10 | 1994-05-25 | 西芝電機株式会社 | 軸駆動発電装置の運転方法 |
| JPS63220731A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-14 | 日本鋼管株式会社 | サイリスタインバ−タ式主軸駆動発電機による給電方法 |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2148773A patent/JP2589201B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446600A (ja) | 1992-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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