JP4702521B2 - Electric propulsion device - Google Patents

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本発明は、船舶の推進用プロペラを駆動する電気推進装置に関する。   The present invention relates to an electric propulsion device that drives a propeller for marine propulsion.

従来の船舶の推進用プロペラの駆動用として使用されている電気推進装置は、例えば特許文献1に開示されている。この電気推進装置の構成を図5を参照して説明する。
図5に示すように、原動機1aにより駆動される交流発電機1bによって船内負荷2及び交流電動機3に電力を供給している。また、交流発電機1bの出力する交流電力を直流電力に変換するコンバータ4aと、このコンバータ4aが出力する直流電力を交流電力に変換するインバータ4b及び直流電圧を平滑化するコンデンサ4cを備えている。インバータ4bは出力電圧・周波数が可変であり、交流電動機3の回転速度を制御する交流電動機3には推進用固定ピッチプロペラ5が直結されており、交流電動機3の回転力を船舶の推進力に変換している。
A conventional electric propulsion device used for driving a propeller for propulsion of a ship is disclosed in Patent Document 1, for example. The configuration of this electric propulsion device will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, electric power is supplied to the inboard load 2 and the AC motor 3 by an AC generator 1b driven by the prime mover 1a. Further, a converter 4a that converts AC power output from the AC generator 1b into DC power, an inverter 4b that converts DC power output from the converter 4a into AC power, and a capacitor 4c that smoothes the DC voltage are provided. . The inverter 4b has variable output voltage and frequency, and a fixed pitch propeller 5 for propulsion is directly connected to the AC motor 3 that controls the rotational speed of the AC motor 3, and the rotational force of the AC motor 3 is used as the propulsive force of the ship. It has been converted.

他の従来の船舶の推進用プロペラの駆動用電気推進装置を図6を参照して説明する。
図6に示すように、原動機1aにより駆動される交流発電機1bによって船内負荷2及び交流電動機3に電力を供給している。交流電動機3は、ほぼ一定回転のため交流電動機3に直結されている推進用可変ピッチプロペラ6のピッチを変えることにより船舶の推進力を制御している。
Another conventional electric propulsion device for driving a propeller for propulsion of a ship will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, electric power is supplied to the inboard load 2 and the AC motor 3 by the AC generator 1b driven by the prime mover 1a. The AC motor 3 controls the propulsive force of the ship by changing the pitch of the variable pitch propeller 6 for propulsion directly connected to the AC motor 3 for almost constant rotation.

しかしながら、船舶は航行中に荒天時等に遭遇することがしばしばある。そうすると、荒天時等の波浪により推進用固定ピッチプロペラが海面上に露出して空転するレーシング現象が発生する。   However, ships often encounter stormy weather while sailing. Then, a racing phenomenon occurs in which the fixed pitch propeller for propulsion is exposed on the sea surface and idles due to waves during stormy weather or the like.

ところで、上述のような図5に示す従来の推進用プロペラの駆動用電気推進装置では、レーシングにより推進用固定ピッチプロペラ5にかかる負荷トルクが急激に変動することになる。このような負荷トルクの変動は、交流電動機3の電力変動となるため電力を供給している発電機1bの出力変動となる。発電機1bの出力は、直結されている原動機1aの出力であり、原動機1aがディーゼル機関においては急激な出力変動をした場合には黒煙が発生するという欠点がある。さらに、主発電装置1からの電源供給がなくなると、図示しない別の主発電装置を始動して電力を供給するが、別の主発電装置が電力を供給するまでの間は、交流電動機3が運転できなくなり航行不能になるという問題もある。   Incidentally, in the conventional electric propulsion device for driving a propeller for propulsion shown in FIG. 5 as described above, the load torque applied to the fixed pitch propeller 5 for propulsion varies abruptly due to racing. Such fluctuations in the load torque are fluctuations in the power of the AC motor 3, and therefore the fluctuations in the output of the generator 1b that supplies power. The output of the generator 1b is the output of the directly connected prime mover 1a, and there is a disadvantage that black smoke is generated when the prime mover 1a undergoes a sudden output fluctuation in a diesel engine. Further, when the power supply from the main power generation device 1 is lost, another main power generation device (not shown) is started to supply power, but until the other main power generation device supplies power, the AC motor 3 is There is also a problem that it becomes impossible to drive and navigation becomes impossible.

また、図6に示す従来の電気推進装置の場合でもレーシングにより推進用可変ピッチプロペラ6にかかる負荷トルクが急激に変動する、このとき主発電装置1からの電源供給がなくなると、別の主発電装置が電力を供給するまでの間は交流電動機3が運転できなくなり航行不能になる、というように図5の従来例と同様な現象が発生する、という欠点がある。
特開平11−285291号公報
Further, even in the case of the conventional electric propulsion device shown in FIG. 6, the load torque applied to the propulsion variable pitch propeller 6 changes rapidly due to racing, and if the power supply from the main power generation device 1 is lost at this time, another main power generation Until the device supplies power, the AC motor 3 cannot be operated and cannot travel, so that the same phenomenon as in the conventional example of FIG. 5 occurs.
JP 11-285291 A

本発明は上記情況に対処するためになされたものであり、その目的は荒天時等に船舶の推進用プロペラの負荷変動が発生しても発電機出力変動を抑制する電気推進装置を提供することであり、また、他の目的は主発電装置からの電源供給がなくなった場合でも、航行できる電気推進装置を提供することである。   The present invention has been made to cope with the above situation, and an object of the present invention is to provide an electric propulsion device that suppresses generator output fluctuations even when load fluctuations of a propulsion propeller for a ship occur during stormy weather. Another object is to provide an electric propulsion device capable of navigating even when power supply from the main power generator is lost.

本発明はの目的を達成するために、請求項1記載の発明は、交流発電機の出力電力をコンバータで直流電力に変換し、前記直流電力をインバータで交流電力に変換して交流電動機に入力し、この交流電動機で推進用固定ピッチプロペラを駆動する船舶の電気推進装置において、前記交流電動機の負荷電力変動を吸収する充放電器と、前記交流電動機の負荷電力を検出する電力検出器と、前記負荷電力の微分値を出力する微分回路と、前記微分値が予め設定された閾値を上回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電力増加判定回路及びチョッパ制御回路と、前記微分値が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器に充電させる指令を出力する電力減少判定回路とを備え、前記交流電動機の負荷電力変動に対して前記交流発電機の出力変動を抑制することを特徴とする。   In order to achieve the object of the present invention, according to the present invention, the output power of the AC generator is converted to DC power by a converter, and the DC power is converted to AC power by an inverter and input to the AC motor. In the electric propulsion device for a ship that drives a fixed pitch propeller for propulsion with this AC motor, a charger / discharger that absorbs load power fluctuations of the AC motor, a power detector that detects load power of the AC motor, A differential circuit that outputs a differential value of the load power; a power increase determination circuit that outputs a command to discharge from the charger / discharger when the differential value exceeds a preset threshold; a chopper control circuit; and the differential value And a power reduction determination circuit that outputs a command to charge the charger / discharger when the voltage falls below a preset threshold value, and the AC generator generates a load power fluctuation of the AC motor. Which comprises suppressing output fluctuations of the machine.

請求項2記載の発明は、交流発電機の出力電力を交流電動機に供給し、前記交流電動機で推進用可変ピッチプロペラを駆動する船舶の電気推進装置において、前記交流電動機の負荷電力変動を吸収する充放電器と、前記充放電器に接続され,充電時は前記交流発電機の出力電力を交流電力から直流電力に変換して当該充放電器に供給し,放電時は当該充放電器の出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記交流電動機の負荷電力を検出する電力検出器と、前記負荷電力の微分値を出力する微分回路と、前記微分値が予め設定された閾値を上回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電力増加判定回路及びチョッパ制御回路と、前記微分値が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器に充電させる指令を出力する電力減少判定回路とを備え、前記交流電動機の負荷電力変動に対して前記交流発電機の出力変動を抑制することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the electric propulsion device for a ship that supplies the output power of the AC generator to the AC motor and drives the variable pitch propeller for propulsion by the AC motor, the load electric power fluctuation of the AC motor is absorbed. A charger / discharger connected to the charger / discharger; during charging, the output power of the AC generator is converted from AC power to DC power and supplied to the charger / discharger; during discharging, the output of the charger / discharger An inverter that converts DC power to AC power, a power detector that detects load power of the AC motor, a differentiation circuit that outputs a differential value of the load power, and the differential value exceeds a preset threshold value. A power increase determination circuit and a chopper control circuit that output a command to discharge from the charger / discharger when the battery is discharged, and a command to charge the charger / discharger when the differential value falls below a preset threshold value A that power reduction determination circuit, which comprises suppressing the output variation of the AC generator to a load power variation of the AC motor.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の電気推進装置において、船内の電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電圧判定回路と、前記電圧判定回路と前記電力増加判定回路との論理和演算を行い前記チョッパ制御回路へチョッパ動作信号を出力する論理和演算器を備え、船内停電時にも前記交流電動機へ電力を供給できることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the electric propulsion apparatus according to the first aspect, a voltage detector for detecting a voltage in the ship and a command for discharging from the charger / discharger when the voltage falls below a preset threshold value. A voltage determination circuit for output, and a logical sum operation between the voltage determination circuit and the power increase determination circuit to perform a logical OR operation and output a chopper operation signal to the chopper control circuit, and to the AC motor even during a power outage It is characterized by being able to supply electric power.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の電気推進装置において、船内の電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電圧判定回路と、前記電圧判定回路と前記電力増加判定回路との論理和演算を行い前記チョッパ制御回路へチョッパ動作信号を出力する論理和演算器を備え、船内停電時にも前記交流電動機へ電力を供給できることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the electric propulsion apparatus according to the second aspect, a voltage detector that detects a voltage in the ship, and a command to discharge from the charger / discharger when the voltage falls below a preset threshold value. A voltage determination circuit for output, and a logical sum operation between the voltage determination circuit and the power increase determination circuit to perform a logical OR operation and output a chopper operation signal to the chopper control circuit, and to the AC motor even during a power outage It is characterized by being able to supply electric power.

本発明によれば、荒天時等で推進電動機の急激な電力変動が発生しても、充放電器が電力変動を抑制するように充電または放電を行うので、ディーゼル機関等の原動機の黒煙の発生を抑制することができる効果がある。また、主発電装置からの電力供給がなくなり、船内全停電時に充放電器から電力を放電することにより、交流電動機を駆動させ、待機主発電装置の電力供給開始まで、船舶を航行させることができる効果がある。   According to the present invention, even if a sudden electric power fluctuation of the propulsion motor occurs during stormy weather or the like, the charger / discharger performs charging or discharging so as to suppress the electric power fluctuation. There exists an effect which can suppress generating. Moreover, the power supply from the main power generator is lost, and by discharging the power from the charger / discharger at the time of a total power outage on the ship, the AC motor can be driven and the ship can be navigated until the power supply of the standby main power generator starts. effective.

以下、本発明の最良の実施の形態を図を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態である電気推進装置の構成図であり、従来例の図5と同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric propulsion apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example shown in FIG.

図1の本発明の第1の実施の形態である電気推進装置において、図5の従来例と異なる構成は、充放電器20、電力検出器10、計器用変圧器11、計器用変流器12、微分回路14、電力増加判定回路15、電力減少判定回路16、チョッパ制御回路17を備えたことである。充放電器20は、スイッチ21、スイッチ22、ダイオード23、ダイオード24、リアクトル25、コンデンサ26から構成されている。充放電器20の両端はインバータ4bの入力端子に接続されており、その内部はスイッチ21とダイオード23とリアクトル25とスイッチ22が直列に接続され、コンデンサ26の両端は直列接続されたリアクトル25とスイッチ22の両端に接続され、さらにダイオード24がリアクトル25とスイッチ22の接続部とスイッチ21の他端に接続されている。   In the electric propulsion apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the configuration different from the conventional example shown in FIG. 5 includes a charger / discharger 20, a power detector 10, an instrument transformer 11, and an instrument current transformer. 12, a differentiation circuit 14, a power increase determination circuit 15, a power decrease determination circuit 16, and a chopper control circuit 17. The charger / discharger 20 includes a switch 21, a switch 22, a diode 23, a diode 24, a reactor 25, and a capacitor 26. Both ends of the charger / discharger 20 are connected to the input terminal of the inverter 4b, the inside of which is a switch 21, a diode 23, a reactor 25, and a switch 22 connected in series, and both ends of the capacitor 26 are connected to a reactor 25 connected in series. A diode 24 is connected to both ends of the switch 22, and a diode 24 is connected to a connection portion between the reactor 25 and the switch 22 and the other end of the switch 21.

次に、本実施形態である電気推進装置の作用を説明する。
電力検出器10は計器用変圧器11で検出される電圧及び計器用変流器12で検出される電流を入力し、交流電動機3の消費電力Pを出力する。微分回路14は電力の変化率dP/dtを演算する。電力減少判定回路16は設定された閾値K1より小さい(但し、K1<0)と判定すれば、スイッチ21を入とし、スイッチ22を切として、コンデンサ26を充電する。この充電により、交流電動機3の出力の減少に対して交流発電機1bの出力の減少が抑制される。反対に電力増加判定回路15で設定された閾値K2より大きい(但し、K2>0)と判定すれば、スイッチ21を切とし、チョッパ制御回路17にチョッパ動作指令を出力する。チョッパ制御回路17は、チョッパ動作指令が入力されるとスイッチ22の入/切を繰り返す。このように、スイッチ22、ダイオード24、リアクトル25が昇圧チョッパとして動作し、コンデンサ26が放電する。これにより、交流電動機3の出力の増加に対して交流発電機1bの出力電力の増加が抑制される。
Next, the operation of the electric propulsion apparatus according to the present embodiment will be described.
The power detector 10 inputs the voltage detected by the instrument transformer 11 and the current detected by the instrument current transformer 12 and outputs the power consumption P of the AC motor 3. The differentiating circuit 14 calculates the power change rate dP / dt. If the power reduction determination circuit 16 determines that the value is smaller than the set threshold value K 1 (where K 1 <0), the switch 21 is turned on, the switch 22 is turned off, and the capacitor 26 is charged. By this charging, a decrease in the output of the AC generator 1b is suppressed with respect to a decrease in the output of the AC motor 3. On the contrary, when it is determined that the threshold value K 2 is larger than the threshold value K 2 set by the power increase determination circuit 15 (where K 2 > 0), the switch 21 is turned off and a chopper operation command is output to the chopper control circuit 17. The chopper control circuit 17 repeats turning on / off of the switch 22 when a chopper operation command is input. In this way, the switch 22, the diode 24, and the reactor 25 operate as a boost chopper, and the capacitor 26 is discharged. Thereby, the increase in the output power of the AC generator 1b is suppressed with respect to the increase in the output of the AC motor 3.

上述したように、本実施形態の電機推進装置によると、荒天時等にプロペラの急激な負荷変動が発生しても、駆動している交流電動機の電力変動を検出し、交流電動機の消費電力増加時は充放電器が放電し、交流電動機の消費電力減少時は充電することにより、交流発電機の急激な電力変動を抑制し、原動機(ディーゼル機関)の出力の急変により発生する黒煙を抑制することができる。   As described above, according to the electric propulsion apparatus of the present embodiment, even if a sudden load fluctuation of the propeller occurs during stormy weather or the like, the power fluctuation of the driving AC motor is detected, and the power consumption of the AC motor is increased. The charger / discharger is discharged at times, and when the power consumption of the AC motor is reduced, it is charged to suppress sudden power fluctuations of the AC generator and suppress black smoke generated by sudden changes in the output of the prime mover (diesel engine). can do.

(第2の実施の形態)
図2は、本発明の第2の実施の形態である電気推進装置の構成図であり、図1の第1の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a configuration diagram of an electric propulsion apparatus according to a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment of FIG. .

本実施形態である電気推進装置が図1の第1の実施の形態と異なる構成は、コンバータを用いないでインバータ7の1次側を、主発電装置1と交流電動機3とを結ぶ電力線に接続し、その2次側を充放電器20の両端に接続した点である。   The electric propulsion apparatus according to this embodiment differs from the first embodiment of FIG. 1 in that the primary side of the inverter 7 is connected to a power line connecting the main power generator 1 and the AC motor 3 without using a converter. The secondary side is connected to both ends of the charger / discharger 20.

次に、本実施形態の作用を説明する。
充放電器20の作用は、図1の第1の実施の形態と同一であり重複説明のため省略する。一方、インバータ7により充放電器20が充電される場合は、交流電力を直流電力に変換する。反対に充放電器20から放電される場合は、直流電力を交流電力に変換する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The operation of the charger / discharger 20 is the same as that of the first embodiment of FIG. On the other hand, when the charger / discharger 20 is charged by the inverter 7, AC power is converted to DC power. On the other hand, when discharging from the charger / discharger 20, DC power is converted to AC power.

本実施形態は上記したような構成であるので、第1の実施の形態と同様に、荒天時等にプロペラの急激な負荷変動が発生しても、駆動している交流電動機の電力変動を検出し、交流電動機の消費電力増加時は充放電器が放電し、交流電動機の消費電力減少時は充電することにより、交流発電機の急激な電力変動を抑制し、原動機(ディーゼル機関)の出力の急変により発生する黒煙を抑制することができる電気推進装置を提供できる。   Since the present embodiment is configured as described above, similarly to the first embodiment, even if a sudden load fluctuation of the propeller occurs during stormy weather, the power fluctuation of the driving AC motor is detected. When the power consumption of the AC motor is increased, the charger / discharger is discharged. When the power consumption of the AC motor is decreased, charging is performed, thereby suppressing the rapid power fluctuation of the AC generator and the output of the motor (diesel engine). An electric propulsion device that can suppress black smoke generated by a sudden change can be provided.

(第3の実施の形態)
図3は、本発明の第3の実施の形態である電気推進装置の構成図であり、図1の第1の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of an electric propulsion apparatus according to a third embodiment of the present invention. The same components as those of the first embodiment of FIG. .

本実施形態である電気推進装置が図1の第1の実施の形態と異なる構成は、コンバータ4aの入力側に遮断器8と電圧検出器13を設けるとともに、この電圧検出器13で検出された交流電圧を電圧判定回路18に入力し、その出力と電圧増加判定回路15の出力を論理和演算器19に入力するように構成した点である。   The electric propulsion apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the circuit breaker 8 and the voltage detector 13 are provided on the input side of the converter 4a, and the voltage detector 13 detects the electric propulsion apparatus. An AC voltage is input to the voltage determination circuit 18 and an output thereof and an output of the voltage increase determination circuit 15 are input to the logical sum calculator 19.

次に、本実施形態の作用を説明する。
電圧検出器13はコンバータ4aの入力交流電圧を検出し電圧実効値V1を出力する。ここで、主発電装置1が故障停止して電力供給がなくなり、電圧判定回路18で0Vと判定された場合は、スイッチ21と遮断器8を切とする。その後、電圧判定回路18でV1が設定された閾値Vより小さいと判定されれば、電圧低下信号を出力する。論理和演算器19は電圧低下信号と電圧増加判定回路15の出力するチョッパ動作指令の論理和C1を出力する。チョッパ制御回路17はC1が入力されると、スイッチ22の入/切を繰り返す。このことにより、スイッチ22、ダイオード24、リアクトル25が昇圧チョッパとして動作し、コンデンサ26から放電して、交流電動機3へ電力供給する。その後、図示しない別の主発電装置が始動して電力を供給するまでの間、充放電器から電力を供給する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Voltage detector 13 outputs the detected voltage effective value V 1 the input AC voltage of the converter 4a. Here, when the main power generation apparatus 1 is stopped due to failure and no power is supplied, and the voltage determination circuit 18 determines 0 V, the switch 21 and the circuit breaker 8 are turned off. Thereafter, if it is determined by the voltage determination circuit 18 that V 1 is smaller than the set threshold value V L , a voltage drop signal is output. The logical sum calculator 19 outputs a logical sum C 1 of the voltage drop signal and the chopper operation command output from the voltage increase determination circuit 15. When the chopper control circuit 17 is a C 1 is input to repeat the on / off switch 22. As a result, the switch 22, the diode 24, and the reactor 25 operate as a boost chopper, discharge from the capacitor 26, and supply power to the AC motor 3. Thereafter, power is supplied from the charger / discharger until another main power generator (not shown) is started and supplied with power.

本実施形態は上記したような構成であるので、主発電装置からの電力供給がなくなり、船内全停電時に充放電器から放電することにより交流電動機の電力供給が可能となる。これにより、図示しない別の主発電装置が電力供給を開始するまでの間、交流電動機を運転し非常時の航行として使用できる電気推進装置を提供できる。   Since the present embodiment is configured as described above, the power supply from the main power generator is lost, and the AC motor can be supplied with power by discharging from the charger / discharger at the time of a total power failure in the ship. Thereby, it is possible to provide an electric propulsion device that can operate the AC motor and use it for emergency navigation until another main power generator (not shown) starts supplying power.

(第4の実施の形態)
図4は、本発明の第4の実施の形態である電気推進装置の構成図であり、図2の第2の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a block diagram of an electric propulsion apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The same components as those of the second embodiment of FIG. .

本実施形態である電気推進装置が図2の第2の実施の形態と異なる構成は、インバータ7の入力側に遮断器8と電圧検出器13を設けるとともに、この電圧検出器13で検出された交流電圧を電圧判定回路18に入力し、その出力と電圧増加判定回路15の出力を論理和演算器19に入力するように構成した点である。   The electric propulsion apparatus according to the present embodiment is different from the second embodiment of FIG. 2 in that the circuit breaker 8 and the voltage detector 13 are provided on the input side of the inverter 7 and are detected by the voltage detector 13. An AC voltage is input to the voltage determination circuit 18 and an output thereof and an output of the voltage increase determination circuit 15 are input to the logical sum calculator 19.

次に、本実施形態の作用を説明する。
充放電器20と遮断器8及び電圧検出器13の作用は、第3の実施の形態と同一のため省略する。インバータ7は、充放電器20から放電させるため、直流電力を交流電力に変換する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the operation of the charger / discharger 20, the circuit breaker 8, and the voltage detector 13 is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted. The inverter 7 converts DC power into AC power for discharging from the charger / discharger 20.

本実施形態は上記したような構成であるので、第3の実施の形態と同様に、主発電装置からの電力供給がなくなり、船内全停電時に充放電器から放電することにより交流電動機の電力供給が可能となる。これにより、図示しない別の主発電装置が電力供給を開始するまでの間、交流電動機を運転し非常時の航行として使用できる電気推進装置を提供できる。   Since this embodiment is configured as described above, as in the third embodiment, power supply from the main power generator is lost, and power is supplied to the AC motor by discharging from the charger / discharger at the time of a total power outage on board. Is possible. Thereby, it is possible to provide an electric propulsion device that can operate the AC motor and use it for emergency navigation until another main power generator (not shown) starts supplying power.

本発明の第1の実施の形態である電気推進装置の構成図。The block diagram of the electric propulsion apparatus which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態である電気推進装置の構成図。The block diagram of the electric propulsion apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である電気推進装置の構成図。The block diagram of the electric propulsion apparatus which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態である電気推進装置の構成図。The block diagram of the electric propulsion apparatus which is the 4th Embodiment of this invention. 従来の電気推進装置の構成図。The block diagram of the conventional electric propulsion apparatus. 従来の他の電気推進装置の構成図。The block diagram of the other conventional electric propulsion apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1…主発電装置、1a…原動機、1b…交流発電機、2…船内負荷、3…交流電動機、4a…コンバータ、4b…インバータ、4c…コンデンサ、5…推進用固定ピッチプロペラ、6…推進用可変ピッチプロペラ、7…インバータ、8…遮断器、10…電力検出器、11…計器用変圧器、12…計器用変流器、13…電圧検出器、14…微分回路、15…電力増加判定回路、16…電力減少判定回路、17…チョッパ制御回路、18…電圧判定回路、19…論理和演算器、20…充放電器、21…スイッチ、22…スイッチ、23…ダイオード、24…ダイオード、25…リアクトル、26…コンデンサ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main power generator, 1a ... Prime mover, 1b ... AC generator, 2 ... Inboard load, 3 ... AC motor, 4a ... Converter, 4b ... Inverter, 4c ... Condenser, 5 ... Fixed pitch propeller for propulsion, 6 ... For propulsion Variable pitch propeller, 7 ... Inverter, 8 ... Circuit breaker, 10 ... Power detector, 11 ... Instrument transformer, 12 ... Instrument current transformer, 13 ... Voltage detector, 14 ... Differentiation circuit, 15 ... Power increase judgment Circuit: 16 ... Power reduction judgment circuit, 17 ... Chopper control circuit, 18 ... Voltage judgment circuit, 19 ... Logical sum calculator, 20 ... Charge / discharge device, 21 ... Switch, 22 ... Switch, 23 ... Diode, 24 ... Diode, 25 ... Reactor, 26 ... Capacitor.

Claims (4)

交流発電機の出力電力をコンバータで直流電力に変換し、前記直流電力をインバータで交流電力に変換して交流電動機に入力し、この交流電動機で推進用固定ピッチプロペラを駆動する船舶の電気推進装置において、前記交流電動機の負荷電力変動を吸収する充放電器と、前記交流電動機の負荷電力を検出する電力検出器と、前記負荷電力の微分値を出力する微分回路と、前記微分値が予め設定された閾値を上回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電力増加判定回路及びチョッパ制御回路と、前記微分値が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器に充電させる指令を出力する電力減少判定回路とを備え、前記交流電動機の負荷電力変動に対して前記交流発電機の出力変動を抑制することを特徴とする電気推進装置。   An electric propulsion device for a ship that converts output power of an AC generator into DC power by a converter, converts the DC power to AC power by an inverter, and inputs the AC power to an AC motor, and drives the fixed pitch propeller for propulsion by the AC motor. A charger / discharger that absorbs load power fluctuations of the AC motor, a power detector that detects load power of the AC motor, a differential circuit that outputs a differential value of the load power, and the differential value is preset. A power increase determination circuit and a chopper control circuit that output a command to discharge from the charger / discharger when the threshold value is exceeded, and a command to charge the charger / discharger when the differential value falls below a preset threshold value An electric propulsion apparatus comprising: a power reduction determination circuit for outputting, and suppressing output fluctuation of the AC generator with respect to load power fluctuation of the AC motor. 交流発電機の出力電力を交流電動機に供給し、前記交流電動機で推進用可変ピッチプロペラを駆動する船舶の電気推進装置において、前記交流電動機の負荷電力変動を吸収する充放電器と、前記充放電器に接続され,充電時は前記交流発電機の出力電力を交流電力から直流電力に変換して当該充放電器に供給し,放電時は当該充放電器の出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記交流電動機の負荷電力を検出する電力検出器と、前記負荷電力の微分値を出力する微分回路と、前記微分値が予め設定された閾値を上回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電力増加判定回路及びチョッパ制御回路と、前記微分値が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器に充電させる指令を出力する電力減少判定回路とを備え、前記交流電動機の負荷電力変動に対して前記交流発電機の出力変動を抑制することを特徴とする電気推進装置。   In a marine electric propulsion apparatus that supplies output power of an AC generator to an AC motor and drives a variable pitch propeller for propulsion by the AC motor, a charger / discharger that absorbs load power fluctuations of the AC motor, and the charge / discharge Connected to an electric device, when charging, the output power of the AC generator is converted from AC power to DC power and supplied to the charger / discharger. When discharging, the DC power output from the charger / discharger is converted to AC power An inverter for detecting the load power of the AC motor, a differential circuit for outputting a differential value of the load power, and discharging from the charger / discharger when the differential value exceeds a preset threshold value. A power increase determination circuit and a chopper control circuit that output a command to perform, and a power decrease determination circuit that outputs a command to charge the charger / discharger when the differential value falls below a preset threshold value; Provided, electric propulsion device, characterized in that to suppress the output variation of the AC generator to a load power variation of the AC motor. 請求項1記載の電気推進装置において、船内の電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電圧判定回路と、前記電圧判定回路と前記電力増加判定回路との論理和演算を行い前記チョッパ制御回路へチョッパ動作信号を出力する論理和演算器を備え、船内停電時にも前記交流電動機へ電力を供給できることを特徴とする電気推進装置。   The electric propulsion device according to claim 1, wherein a voltage detector that detects a voltage in a ship, a voltage determination circuit that outputs a command to discharge from the charger / discharger when the voltage falls below a preset threshold value, and A logical sum calculation unit that performs a logical sum operation between a voltage determination circuit and the power increase determination circuit and outputs a chopper operation signal to the chopper control circuit is provided, and power can be supplied to the AC motor even in a ship power failure. Electric propulsion device. 請求項2記載の電気推進装置において、船内の電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧が予め設定された閾値を下回った時に前記充放電器から放電させる指令を出力する電圧判定回路と、前記電圧判定回路と前記電力増加判定回路との論理和演算を行い前記チョッパ制御回路へチョッパ動作信号を出力する論理和演算器を備え、船内停電時にも前記交流電動機へ電力を供給できることを特徴とする電気推進装置。

The electric propulsion apparatus according to claim 2, wherein a voltage detector that detects a voltage in a ship, a voltage determination circuit that outputs a command to discharge from the charger / discharger when the voltage falls below a preset threshold value, and A logical sum calculation unit that performs a logical sum operation between a voltage determination circuit and the power increase determination circuit and outputs a chopper operation signal to the chopper control circuit is provided, and power can be supplied to the AC motor even in a ship power failure. Electric propulsion device.

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