JP5025176B2 - 電気推進船の制御装置 - Google Patents
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Description
前記トルク電流基準、前記励磁電流基準及び前記滑り周波数を夫々所定の逆相制動用トルク電流基準、逆相制動用励磁電流基準及び逆相制動用滑り周波数に切替える切替え手段とを具備し、前記逆相制動制御手段は、前記トルク電流基準が所定値以下となったとき逆相制動モードと判定するようにし、前記逆相制動制御手段が逆相制動モードと判定したとき、前記切替え手段を逆相制動側に切替えるようにしたことを特徴としている。
1a…原動機
1b…交流発電機
2…配電機器
2a、2b…遮断器
3…電力変換器
3a…変圧器
3b…コンバータ
3c…インバータ
31…電流検出器
4…推進器
4a…交流電動機
4b…プロペラ
41…速度検出器
42…電動機巻線温度検出器
5…制御装置
5a…速度制御器
5b…速度演算器
5c…磁束演算器
5d…磁化電流制御器
5e…滑り周波数演算器
5f…滑り角演算器
5g…3相/2相座標変換器
5h…電流制御器
5i…2相/3相座標変換器
5j…PWM制御器
5k…ゲート回路
51…速度設定器
6…逆相制動制御回路
6a…逆相制動制御器
6b…制御信号切替スイッチ
6c…電流設定器
6d…電流調節器
6e…周波数設定器
6f…回転方向切替器
6g…周波数極性切替スイッチ
7…運転停止条件回路
Claims (11)
- 原動機と発電機から成る交流電源から受電した電力により船舶推進用の交流電動機を可変速駆動する電力変換器を制御する電気推進船の制御装置であって、
速度基準とフィードバック速度の偏差に応じてトルク電流基準を生成する速度制御手段と、
フィードバック速度から演算によって磁束基準及び励磁電流基準を得る励磁演算手段と、
前記トルク電流基準と前記磁束基準から滑り周波数を演算する滑り周波数演算手段と、
前記滑り周波数から滑り角を演算し、これに前記フィードバック速度から得られる回転子位置角を加算して2次磁束の基準位相を演算する基準位相演算手段と、
前記電力変換器の出力電流から、前記基準位相に基づいてトルク軸電流と励磁軸電流を検出する2軸電流検出手段と、
前記トルク電流基準及び前記励磁電流基準の夫々と前記トルク軸電流及び前記励磁軸電流の夫々の偏差に応じてトルク軸電圧基準及び励磁軸電圧基準を夫々生成する電流制御手段と、
前記トルク軸電圧基準及び励磁軸電圧基準を前記基準位相に基づいて3相の電圧基準に変換してPWM制御用のゲートパルスを生成し、前記電力変換器に供給するPWM制御手段と、
前記速度基準と前記フィードバック速度と運転停止条件を入力とし、運転モードが通常運転モードか逆相制動モードかを自動的に判定する逆相制動制御手段と、
前記トルク電流基準、前記励磁電流基準及び前記滑り周波数を夫々所定の逆相制動用トルク電流基準、逆相制動用励磁電流基準及び逆相制動用滑り周波数に切替える切替え手段と
を具備し、
前記逆相制動制御手段は、
前記トルク電流基準が所定値以下となったとき逆相制動モードと判定するようにし、
前記逆相制動制御手段が逆相制動モードと判定したとき、前記切替え手段を逆相制動側に切替えるようにしたことを特徴とする電気推進船の制御装置。 - 原動機と発電機から成る交流電源から受電した電力により船舶推進用の交流電動機を可変速駆動する電力変換器を制御する電気推進船の制御装置であって、
速度基準とフィードバック速度の偏差に応じてトルク電流基準を生成する速度制御手段と、
フィードバック速度から演算によって磁束基準及び励磁電流基準を得る励磁演算手段と、
前記トルク電流基準と前記磁束基準から滑り周波数を演算する滑り周波数演算手段と、
前記滑り周波数から滑り角を演算し、これに前記フィードバック速度から得られる回転子位置角を加算して2次磁束の基準位相を演算する基準位相演算手段と、
前記電力変換器の出力電流から、前記基準位相に基づいてトルク軸電流と励磁軸電流を検出する2軸電流検出手段と、
前記トルク電流基準及び前記励磁電流基準の夫々と前記トルク軸電流及び前記励磁軸電流の夫々の偏差に応じてトルク軸電圧基準及び励磁軸電圧基準を夫々生成する電流制御手段と、
前記トルク軸電圧基準及び励磁軸電圧基準を前記基準位相に基づいて3相の電圧基準に変換してPWM制御用のゲートパルスを生成し、前記電力変換器に供給するPWM制御手段と、
前記速度基準と前記フィードバック速度と運転停止条件を入力とし、運転モードが通常運転モードか逆相制動モードかを自動的に判定する逆相制動制御手段と、
前記トルク電流基準、前記励磁電流基準及び前記滑り周波数を夫々所定の逆相制動用トルク電流基準、逆相制動用励磁電流基準及び逆相制動用滑り周波数に切替える切替え手段と
を具備し、
前記逆相制動制御手段が逆相制動モードと判定したとき、前記切替え手段を逆相制動側に切替えると共に、前記逆相制動用トルク電流基準は実質的にゼロとしたことを特徴とする電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動制御手段は、
前記逆相制動モードのとき、所定の時間継続するゲートブロック信号を前記PWM制御手段に与えるようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動制御手段は、
前記運転停止条件から停止指令が与えられ、且つ前記フィードバック速度が所定の制動最大回転数以下となったとき逆相制動モードと判断し、前記フィードバック速度が所定の制動最小回転数以下となったとき逆相制動モードを解除することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動制御手段は、
前記速度基準の変化率推移から減速モードであることを判定し、この減速モード状態で前記フィードバック速度が所定の制動最大回転数以下となったとき逆相制動モードと判定し、
前記速度基準と前記フィードバック速度の偏差が所定値以下となるか、または前記フィードバック速度が所定の制動最小回転数以下となったとき逆相制動モードを解除することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記制動最大回転数は、前記逆相制動モードにおける制動トルクが前記交流電動機の負荷トルクより1%乃至10%大きくなる範囲の回転数としたことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電気推進船の制御装置。
- 前記逆相制動制御手段は、
前記フィードバック速度が前記制動最大回転数より大きい所定の制動不能回転数以下になったとき、ゲートブロック信号を前記PWM制御手段に与えるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動制御手段は、
前記運転停止条件から起動指令が与えられたとき、前記フィードバック速度が所定の逆転制動最大回転数以下で所定の逆転最小回転数以上であるとき逆相制動モードと判定し、前記フィードバック速度が前記逆転制動最小回転数以下となったとき逆相制動モードを解除することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記交流電動機の巻線温度を検出する温度検出器を設け、
この温度検出器の検出温度に応じて前記逆相制動用励磁電流基準を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動用滑り周波数は、
所定の値に設定した逆相制動周波数を極性切替器を介して得られる周波数から前記フィードバック速度に見合う周波数を減算して得るようにし、
前記極性切替器は、前記フィードバック速度が正のときには前記逆相制動周波数の符号を反転させ、前記フィードバック速度が負のときには前記逆相制動用周波数の符号を反転させないようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の電気推進船の制御装置。 - 前記逆相制動周波数を前記交流電動機の定格周波数の1%乃至10%の範囲としたことを特徴とする請求項10に記載の電気推進船の制御装置。
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