JP2717558B2 - ガスタービン用発電装置 - Google Patents

ガスタービン用発電装置

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JP2717558B2 JP63264829A JP26482988A JP2717558B2 JP 2717558 B2 JP2717558 B2 JP 2717558B2 JP 63264829 A JP63264829 A JP 63264829A JP 26482988 A JP26482988 A JP 26482988A JP 2717558 B2 JP2717558 B2 JP 2717558B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガスタービンの出力に発電機を取付け、発電
出力を車輪を駆動する電動機に供給して車両を走行させ
るガスタービン用発電装置に関する。
（従来の技術） 燃料を燃焼させた高温・高圧の燃焼ガスをタービンに
導いて回転出力を得るガスタービンは、蒸気タービンや
往復エンジンに比して機構が簡単で取扱いも容易であ
り、また大馬力が可能で低品位燃料が使用でき、さらに
故障や振動が少ないので、発電機や船舶などの原動機と
して採用されている。
そして、負荷変動の多い自動車の原動機としてガスタ
ービンを採用する場合は、ガスタービンの回転軸に発電
機を接続し、この発電機からの出力を車輪の駆動軸に配
置した電動機に供給して、車両を駆動することが行われ
ている。
（発明が解決しようとする課題） 上述のようにガスタービンに接続された発電機におい
ては、タービンの高速回転の出力が発電機に供給される
ことになり、そのサイズが大型となって高速回転の出力
を吸収できないことになる。また、第２図に示すように
発電機の出力効率は高速回転時の高負荷の場合は良好で
あるが、低速で部分負荷程効率が悪く、単一の発電機に
て全負荷域をカバーすることは、発電機の効率上、不利
となる欠点を有している。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的はガスタービンの全負荷域における出力
を、常に効率よく吸収しようとするガスタービン用発電
装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、燃焼器から供給される燃焼ガスエネ
ルギーによりタービンを駆動せしめ、タービン軸に取付
けた発電機の出力を車輪の駆動用の電動機に供給して車
両を走行せしめるガスタービン用発電装置において、タ
ービン軸を軸承する２個のベアリング間に複数個の発電
機のそれぞれの回転子が１個ずつ分離して配置されると
共に各回転子に対応して固定子が配置されている、ター
ビン出力を分割し負担して発電する個々に独立した複数
個の発電機と、前記車両の走行負荷を検知する検知手段
と、該検知手段からの信号に応じて前記複数個の発電機
を選択的に機能させて高効率領域でそれぞれ負荷分担せ
しめる負荷分配手段と、を具備することを特徴とするガ
スタービン用発電装置が提供される。
（作用） 本発明では、燃焼ガスエネルギーにより駆動されるタ
ービンの回転軸に複数個の発電機を取付けてタービン出
力を分割して負担させ、車輪の回転速度に応じて、前記
の複数個の発電機を切換えて常に高効率にて作動させ、
車両の駆動用電動機に供給する作用がある。
（実施例） つぎに本発明の実施例について第１図を用いて説明す
る。
同図において、１はガスタービン用発電機で図示して
いない燃焼器からの燃焼ガスエネルギーによって駆動さ
れるものであり、タービン２、コンプレッサ３、第１の
発電機４、第２の発電機５などがベアリング12に軸支さ
れたタービン軸11上に配置されている。
そして、燃焼ガスエネルギーにより駆動されるタービ
ン２の回転出力により、コンプレッサ３は燃焼器に燃焼
用空気を送風するとともに、第１の発電機４および第２
の発電機５は後述するコントローラ６を介して発電電力
を車輪８に配置された電動機７に送電して車両を駆動す
るよう構成されている。
第１の発電機４および第２の発電機５はそれぞれ別個
に回転子42および回転子52を有し、さらにこれら回転子
に対応する固定子41および固定子51を備えてタービン出
力を分割して負担するよう構成され、これらの発電機は
耐熱性を持たせるため磁石回転型を使用せずに、例えば
誘導型発電機が用いられている。そして、ガスタービン
が全出力にて作動時は第１の発電機４と第２の発電機５
との両者の発電機により発電が行われ、ガスタービンが
半分の出力かまたは半分以下の出力にて作動するとき
は、片方の発電機のみが発電作動を行うようコントロー
ラ６によって制御される。
電動機７は車輪８の回転軸に直結され、コントローラ
６を介して交流電力が供給されると、図示していない車
両を走行させるもので、電動機７にはその回転数を計測
して車速を検知する回転計71が取付けられ、検知信号を
コントローラ６に送出する。
コントローラ６はマイクロコンピュータ構成の制御部
分と、交流電力を変換制御する電力変換部分とを備えて
おり、回転計71からの検知信号が制御部分に入力される
と所定の演算処理が行われてメモリに格納された制御手
順に基づいて、切換スイッチやインバータを有する電力
変換部に制御指令が発せられ、車両の速度が遅く負荷の
小さいときは第１の発電機４または第２の発電機５の出
力の片方からの出力のみを変換制御して電動機７に供給
し、速度が早く負荷の大きいときは第１の発電機４と第
２の発電機５の出力をともに変換制御して電動機７に送
電するよう構成されている。
つぎに、このように構成された本実施例の作動を説明
する。
ガスタービンからの燃焼ガスエネルギーによりタービ
ン２が回転駆動され、そのトルクによりコンプレッサ３
は燃焼用空気を燃焼器に送風して燃焼器の燃焼を継続さ
せるとともに、第１の発電機４や第２の発電機５からの
発電出力がコントローラ６を介して電動機７に供給さ
れ、直結された複数の車輪８の回転駆動によって車両が
走行することになる。
そして、車両の走行速度は回転計71により検知され、
この検知信号がコントローラ６に入力される。
コントローラ６は入力された検知信号に応じて、メモ
リに格納されたデータによって判断を行い、高負荷の場
合には第１の発電機４と第２の発電機５との発電出力を
加えて、その電力変換部を介して電動機７に電力を供給
する。
また、検知信号に基づく判断が低負荷の場合は、第１
の発電機４かまたは第２の発電機５の発電出力のみを電
動機７に供給するように、回転計71からの検知信号に対
応し、二つの発電機の出力を切換えて、電動機７に供給
制御することになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本
実施例では車輪に電動機を直結して車両を走行するよう
構成したが、例えば、デフギヤを駆動する回転軸に電動
機を取付けて車両を走行させるように、本発明の主旨の
範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、燃焼器から供給される燃焼ガスエネ
ルギーによりタービンを駆動せしめ、タービン軸に取り
付けた発電機の出力を車輪の駆動用の電動機に供給して
車両を走行せしめるガスタービン用発電装置において、
タービン軸を軸承する２個のベアリング間に複数個の発
電機のそれぞれの回転子が１個ずつ分離して配置される
と共に各回転子に対応して固定子が分離して配置されて
いる、タービン出力を分割し負担して発電する個々に独
立した複数個の発電機と、前記車両の走行負荷を検知す
る検知手段と、該検知手段からの信号に応じて前記複数
個の発電機を選択的に機能させて高効率領域でそれぞれ
負荷分担せしめる負荷分配手段と、を具備しているの
で、低負荷時から高負荷時に至る全負荷域にわたって極
めて高効率な発電が出来る効果があり、さらに、タービ
ン出力を分割して発電を行ない、タービン軸を軸承する
２個のベアリングの間に、複数個の発電機のそれぞれの
回転子が配設されているため、単一の大型の発電機を使
用しないので小型となり、高速回転にも対応でき、発電
のための機械的な摩擦ロスも少なくできるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は発電機の出力効果と回転数との回転の関連の一例を
示す曲線図である。 ２……タービン、４……第１の発電機、５……第２の発
電機、６……コントローラ、７……電動機、８……車
輪、11……タービン軸、71……回転計。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃焼器から供給される燃焼ガスエネルギー
    によりタービンを駆動せしめ、タービン軸に取り付けた
    発電機の出力を車輪の駆動用の電動機に供給して車両を
    走行せしめるガスタービン用発電装置において、 タービン軸を軸承する２個のベアリング間に複数個の発
    電機のそれぞれの回転子が１個ずつ分離して配置される
    と共に各回転子に対応して固定子が分離して配置されて
    いる、タービン出力を分割し負担して発電する個々に独
    立した複数個の発電機と、 前記車両の走行負荷を検知する検知手段と、 該検知手段からの信号に応じて前記複数個の発電機を選
    択的に機能させて高効率領域でそれぞれ負荷分担せしめ
    る負荷分配手段と、 を具備することを特徴とするガスタービン用発電装置。
  2. 【請求項２】前記検知手段は車輪の回転数を計測する回
    転計であることを特徴とする請求項１に記載のガスター
    ビン用発電装置。
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