JP5501949B2 - 発電設備 - Google Patents

発電設備 Download PDF

Info

Publication number
JP5501949B2
JP5501949B2 JP2010289839A JP2010289839A JP5501949B2 JP 5501949 B2 JP5501949 B2 JP 5501949B2 JP 2010289839 A JP2010289839 A JP 2010289839A JP 2010289839 A JP2010289839 A JP 2010289839A JP 5501949 B2 JP5501949 B2 JP 5501949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
generator
magnet
inverter
converters
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.)
Active
Application number
JP2010289839A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012139039A (ja
Inventor
幸生 山下
啓一 白石
嘉久 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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
Priority to JP2010289839A priority Critical patent/JP5501949B2/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to KR1020137004304A priority patent/KR101468342B1/ko
Priority to KR1020147013587A priority patent/KR101504082B1/ko
Priority to CN201510360005.XA priority patent/CN104948278B/zh
Priority to CN201180041310.2A priority patent/CN103069691B/zh
Priority to EP11853167.2A priority patent/EP2660954B1/en
Priority to US13/818,362 priority patent/US9163546B2/en
Priority to PCT/JP2011/079217 priority patent/WO2012090737A1/ja
Priority to DK11853167.2T priority patent/DK2660954T3/en
Publication of JP2012139039A publication Critical patent/JP2012139039A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5501949B2 publication Critical patent/JP5501949B2/ja
Priority to US14/804,981 priority patent/US9490680B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

本発明は、電力を発生させるための発電機が船舶に搭載された発電設備に関するものである。
例えば、船舶は、推進用として複数のディーゼルエンジンが搭載されており、このディーゼルエンジンは、過給機(ターボチャージャー)を有している。そして、省エネルギ化の観点から複数台の過給機のうちの少なくとも1台に、排気ガスのエネルギを電力として回収する発電機を連結した発電機が考えられている。
例えば、下記特許文献1に記載された過給装置では、エンジン運転中に排気タービン過給機と並列運転状態とされるハイブリッド排気タービン過給機を設け、ハイブリッド排気タービン過給機に発電機を装着している。また、下記特許文献2に記載された発電機の設計及び製造方法では、所与の横断面の直径を変更するよりも所与の横断面の長さを調節することで、同一の横断面直径を有する発電機を設計及び製造し、各種部分の標準化を達成可能としている。
特開2009−257098号公報 特許第3699134号公報
上述した各特許文献には、ハイブリッド排気タービン過給機に適用される発電機、発電機の設計及び製造方法が記載されている。しかし、このような発電機にあっては、確かに所与の横断面の長さを調節して同一の横断面直径を有する発電機を設計及び製造することで、各種部分の標準化を達成可能ではあるが、まだ、十分な標準化が図られていない。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とする発電設備を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するための本発明の発電設備は、複数の排ガス発生源と、該複数の排ガス発生源からの排ガスにより駆動する複数の過給機と、該複数の過給機に接続される複数の発電機と、該複数の発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータと、該複数のコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換する一つまたは複数のインバータと、を備える発電設備において、前記発電機は、前記過給機の回転軸に直結される発電機回転軸と、該発電機回転軸に固定されるロータと、該ロータの外側に設けられるステータと、を備え、前記ロータは、前記回転軸に固定される鉄心と、該鉄心の外周面に固定されて軸方向に複数に分割される磁石と、該磁石の外周面に配置されて軸方向に複数に分割される保持リングと、を有することを特徴とするものである。
従って、発電機におけるロータを構成する磁石と保持リングを軸方向に複数に分割して構成することで、発電機の要求仕様に応じて、磁石と保持リングの外径を同一とする一方で、分割されたピースの数を所定数として軸長さを設定すればよく、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とすることができる。
本発明の発電設備によれば、発電機におけるロータを構成する磁石と保持リングを軸方向に複数に分割して構成することで、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とすることができる。
図1は、本発明の実施例1に係る発電機が適用された発電設備の概略構成図である。 図2は、実施例1の発電機が装着された過給機の概略図である。 図3は、実施例1の発電機の断面図である。 図4は、本発明の実施例2に係る発電機が適用された発電設備の概略構成図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る発電設備の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
図1は、本発明の実施例1に係る発電機が適用された発電設備の概略構成図、図2は、実施例1の発電機が装着された過給機の概略図、図3は、実施例1の発電機の断面図である。
実施例1の発電設備は、図示しない船舶に搭載されるものである。図1に示すように、2台のディーゼルエンジン(排ガス発生源)11,31は、重油を燃料として駆動するものであり、船舶を航行させるための推進用として機能する。即ち、各ディーゼルエンジン11,31は、図示しないクランク軸にプロペラ軸12,32が連結され、プロペラ軸12,32にスクリュープロペラ13,33が取付けられている。
2台の過給機14,34は、各ディーゼルエンジン11,31に装着されるものであり、タービン15,35とコンプレッサ16,36が回転軸17,37により連結されて構成されている。従って、各過給機14,34にて、各ディーゼルエンジン11,31の排気通路18,38から排出される排ガスにより各タービン15,35が回転すると、回転軸17,37により連結された各コンプレッサ16,36が回転することで過給し、各ディーゼルエンジン11,31の吸気通路19,39に送り込むことができる。
そして、各過給機14,34は、同軸上に発電機20,40が接続されている。この発電機20,40は、回転軸21,41が各過給機14,34の回転軸17,37に直結している。従って、各過給機14,34が駆動すると、各発電機20,40が交流電力を出力することができる。
電力変換器51は、各発電機20,40が発電した電力を整流して出力するものであり、コンバータ22,42、DCリンク23、インバータ24を有している。即ち、コンバータ22,42は、発電機20,40に接続されており、この発電機20,40が出力した交流電力を整流して直流電力に変換する。また、コンバータ22,42は、DCリンク23を介してインバータ24に接続されており、DCリンク23にコンデンサ25が設けられている。DCリンク23は、コンバータ22,42が変換した直流電力を充電することができ、このコンデンサ25に蓄えた直流電力をインバータ24に出力する。インバータ24は、コンバータ22,42が変換した直流電力を所定の(例えば、60Hz、450V)交流電力に変換するものである。
この場合、電力変換器51は、2つの発電機20,40が発電した電力を整流して出力するものであり、2つのコンバータ22,42がDCリンク23を介して1つのインバータ24に接続されている。そして、インバータ24は、出力系統26に接続されており、この出力系統26には複数の補機27,28,29・・・が接続されている。
コンバータコントローラ52は、各コンバータ22,42を制御可能であり、インバータコントローラ53は、インバータ24を制御可能である。メインコントローラ54は、コンバータコントローラ52及びインバータコントローラ53を制御可能である。
従って、メインコントローラ54は、コンバータコントローラ52に対して直流バス電圧指令を出力し、インバータコントローラ53に対して発電出力指令を出力する。ここで、インバータコントローラ53は、メインコントローラ54からの発電出力指令に基づいてインバータ24により出力される電力の制御を行うが、インバータ24には2つのコンバータ22,42からの電力が供給されることから、コンバータコントローラ52は、直流バス電圧が一定となるように各コンバータ22,42を制御する。
コンバータコントローラ52は、各コンバータ22,42に対して発電出力制御、出力トルク制御、回転数制御を行うことができる。ここで、コンバータコントローラ52は、例えば、発電機20,40の回転数が高い方に対して、発電出力が大きくなるよう各コンバータ22,42を制御する。即ち、コンバータコントローラ52は、回転数の高い発電機側のコンバータに対して指令回転数を下げたり、指令トルクを上げたりする。また、コンバータコントローラ52は、例えば、発電機20,40の出力トルクが小さい方に対して、発電出力が大きくなるよう各コンバータ22,42を制御する。即ち、コンバータコントローラ52は、トルクが小さい発電機側のコンバータに対して指令回転数を下げたり、指令トルクを上げたりする。
この場合、各コンバータ22,42は、電圧PWM形式であって、直流バスの間に逆流防止ダイオードが配置されており、並列されているコンバータ22,42間の横流れを防止することができる。但し、コンバータコントローラ52が各コンバータ22,42を高精度に制御可能であれば、この逆流防止ダイオードは不要となる。
即ち、本実施例では、メインコントローラ54は、インバータ24から出力される交流電力に応じてコンバータ22,42を制御している。つまり、メインコントローラ54は、インバータ24から出力される交流電力がほぼ一定となるようにコンバータ22,42を制御している。
ここで、本実施例の過給機14,34及び発電機20,40について詳細に説明するが、この過給機14,34及び発電機20,40は、ほぼ同様の構成をなしていることから、一方の過給機14及び発電機20についてのみ説明する。
過給機14において、図2に示すように、ケーシング101の中心部に回転軸17が回転自在に支持され、この回転軸17の一端部にタービン15が一体回転可能に固定され、中間部にコンプレッサ16が一体回転可能に固定されている。また、ケーシング101は、一端部に排気ガス通路102が形成され、この排気ガス通路102の上流側が排気通路18を介してディーゼルエンジン11(図1参照)に連結されている。更に、ケーシング101は、他端部に吸気ガス通路103が形成され、この吸気ガス通路103の下流側が吸気通路19を介してディーゼルエンジン11(図1参照)に連結されている。
また、発電機20は、ケーシング101の他端部であって、吸気ガス通路103より軸心側に配置されている。この発電機20は、回転中心が回転軸17と同心軸上にあり、回転軸(発電機回転軸)111が回転軸21を介して過給機14の回転軸17と直結して一体回転可能となっている。
この発電機20は、図3に示すように、回転軸111と、この回転軸111に固定されるロータ112と、このロータ112の外側に設けられるステータ113とから構成されており、回転軸111は、発電機20のケーシング101に軸受114,115により回転自在に支持され、回転軸17と直結されている。
そして、この発電機20にて、ロータ112は、回転軸111に固定される鉄心121と、この鉄心121の外周面に固定されて軸方向に複数に分割される磁石122と、この磁石122の外周面に配置されて軸方向に複数に分割される保持リング123とから構成されている。
即ち、鉄心121は、円筒形状をなし、回転軸111の外周面に圧入されることで一体に固定されている。この場合、回転軸111と鉄心121を一体に形成してもよい。磁石122は、同形状をなす複数(本実施例では、8個)の磁石ピース122aから構成されている。この磁石ピース122aは、リング形状(または、弓形形状)をなし、所定の外径及び内径に設定されると共に、所定の軸方向長さに設定されている。そして、8個の磁石ピース122aを軸方向に連続させることで、リング形状(または、弓形形状)をなす磁石122が構成されており、この磁石122は、鉄心121の外周面に圧入(または、接着)されることで一体に固定されている。なお、8個の磁石ピース122aからなる磁石122は、鉄心121より軸方向長さが若干長く設定されている。
保持リング123は、同形状をなす複数(本実施例では、8個)の保持リングピース123aから構成されている。この保持リングピース123aは、リング形状をなし、所定の外径及び内径に設定されると共に、所定の軸方向長さに設定されている。そして、8個の保持リングピース123aを軸方向に連続させることで、リング形状をなす保持リング123が構成されており、この保持リング123は、磁石122の外周面に圧入されることで一体に固定されている。なお、8個の保持リングピース123aからなる保持リング123は、鉄心121より軸方向長さが若干長く、磁石122と同じ軸方向長さに設定されている。
この場合、磁石122と保持リング123を同じ軸方向長さとすると共に同じ分割数とすることで、その分割位置、つまり、磁石ピース122a同士の接触位置と保持リングピース123a同士の接触位置を同じにしている。しかし、この構成に限定されるものではなく、磁石122と保持リング123における軸方向の分割位置を相違させるようにしてもよい。例えば、磁石122と保持リング123を同じ軸方向長さとするが、両者の分割数を相違させることで、その分割位置を相違させることができる。つまり、磁石122を8個のピースから構成し、保持リング123を7個のピースから構成すればよい。
一方、ステータ113は、軸方向に複数に分割されてリング形状をなす鉄心131と、この鉄心131のスロット部に巻き付けられるコイル132とから構成されている。即ち、鉄心131は、スロットを持った円筒形状をなし、図示しない円筒形状をなすケースの内側に固定されている。この場合、鉄心131は、図示しないが、同形状をなす複数の薄板ピースから構成されている。この薄板ピースは、スロットを持った円盤形状をなし、所定の外径及び内径に設定されると共に、所定の軸方向厚さに設定されている。そして、複数の円盤ピースを軸方向(厚さ方向)に連続させることで、リング形状をなす鉄心131が構成されている。なお、複数の薄板ピースからなる鉄心131は、ロータ112の磁石122及び保持リング123と同じ軸方向長さに設定されている。
また、コイル132は、鉄心131の内側に所定数だけ巻き付けられている。このコイル巻き数は、発電機要求仕様電圧に基づいて設定される。例えば、発電機20の軸方向長さが2倍になれば、コイル巻き数を2倍にすればよいが、電流が1/2なので、同一ジュール損にする場合、コイル線径が1/2となり、径方向の寸法は変化しない。
このように構成される発電機20にて、ロータ112及びステータ113の軸方向長さは、過給機14の回転数と発電機20の発電可能出力を基準として設定される発電機要求仕様に基づいて設定される。つまり、発電機20の出力をP、トルクをT、角速度をωとすると、P=T・ωとなり、角速度ωは回転数Nに比例する。そのため、発電機20の出力Pと角速度ω(回転数N)が発電機要求仕様として設定されることから、トルクTを調整することでこの発電機要求仕様を満足させる必要がある。ここで、トルクTは発電機のボリューム(容量)に置き換えることができることから、トルクTの調整は、発電機20、つまり、ロータ112及びステータ113の外径と軸方向長さを変更することで調整可能となる。本実施例では、ロータ112及びステータ113の外径を変更せずに軸方向長さを変更することでトルクTを調整可能し、多種な発電機要求仕様に対応可能となっている。
即ち、磁石122における磁石ピース122a、保持リング123における保持リングピース123a、鉄心131における円盤ピースがそれぞれ1つの単位として設定され、それぞれの軸方向長さに応じた個数が設定される。つまり、一つの磁石ピース122a、保持リングピース123a、円盤ピースを製造しておくだけで、発電機要求仕様に基づいてそれぞれの個数を設定し、発電機要求仕様に対応した所望の磁石122、保持リング123、鉄心131を製造することができる。
なお、磁石122、保持リング123、鉄心131にて、磁石ピース122a、保持リングピース123a、円盤ピースの軸方向長さは、適宜設定すればよいものであり、適用する発電機に応じて複数設けておき、異なる軸方向長さのものを組み合わせてもよい。
このように実施例1の発電設備にあっては、複数のディーゼルエンジン11,31と、この複数のディーゼルエンジン11,31の排ガスにより駆動する複数の過給機14,34と、この複数の過給機14,34に接続される複数の発電機20,40と、複数の発電機20,40により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータ22,42と、この複数のコンバータ22,42から出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータ24と、インバータ24からの交流電力に応じてコンバータ22,42を制御するメインコントローラ54とを設けている。
従って、電力変換器51として1つのインバータ24だけでよく、構成の簡素化、省スペース化、低コスト化を可能とすることができる。また、インバータ24からの交流電力に応じてコンバータ22,42を制御することで、安定した電力を発電することができる。
また、実施例1の発電機にあっては、回転軸111と、この回転軸111に固定されるロータ112と、ロータ112の外側に設けられるステータ113とで構成され、ロータ112を、回転軸111に固定される鉄心121と、鉄心121の外周面に固定されて軸方向に複数に分割される磁石122と、磁石122の外周面に配置されて軸方向に複数に分割される保持リング123とで構成している。
従って、ロータ112を構成する磁石122と保持リング123を軸方向に複数に分割して構成することで、発電機要求仕様に応じて、磁石122と保持リング123の外径を同一とする一方で、分割されたピース122a,123aの数を所定数として軸長さを設定すればよく、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とすることができる。
また、実施例1の発電機では、磁石122をリング形状(または、弓形形状)とし、外径と軸方向長さが同じ寸法の磁石ピース122aを複数設け、保持リング123をリング形状とし、外径と軸方向長さが同じ寸法の保持リングピース123aを複数設け、磁石122の外周面に嵌合して固定している。従って、ロータ112を構成する磁石122と保持リング123を同じ長さのピース122a,123aを複数並べて構成することで、発電機20,40の要求仕様に応じてこの個数を設定すればよく、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とすることができる。
また、実施例1の発電機では、磁石122と保持リング123にて、軸方向における分割位置を相違させている。従って、磁石122の分割位置に対して保持リング123の分割位置を相違させることで、保持リング123による磁石122の強固な固定を可能とすることができる。
また、実施例1の発電機では、ステータ113を、軸方向に複数に分割されてリング形状をなす鉄心131と、この鉄心131に巻き付けられるコイル132とで構成している。従って、ロータ112だけでなくステータ113の鉄心131を軸方向に複数に分割して構成することで、発電機20,40の要求仕様に応じて、鉄心131の外径を同一とする一方で、分割された薄板ピースの数を所定数として軸長さを設定すればよく、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とすることができる。
図4は、本発明の実施例2に係る発電機が適用された発電設備の概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例2の発電設備は、図4に示すように、2台のディーゼルエンジン11,31と、2台の過給機61,71と、発電機20,40と、電力変換器51とを有している。
ここで、本実施例の過給機61,71は、各ディーゼルエンジン11,31に装着されるものであり、タービン15,35とコンプレッサ16,36が回転軸17,37により連結されて構成されている。また、この過給機61,71は、可変容量式の過給機であって、タービン15,35に導入される排ガスの容量が制御可能な可変ノズル機構(ノズルベーン)62,72が設けられている。この可変ノズル機構62,72は、図示しないが、アクチュエータを駆動することによりドライブリングを回転させることで、レバープレートが揺動してノズルベーンの翼角を変化させ、タービン15,35に導入される排ガスの容量を調整することができる。
従って、各過給機61,71にて、各ディーゼルエンジン11,31の排気通路18,38から排出される排ガスにより各タービン15,35が回転すると、回転軸17,37により連結された各コンプレッサ16,36が回転することで過給し、各ディーゼルエンジン11,31の吸気通路19,39に送り込むことができる。このとき、可変ノズル機構62,72によりタービン15,35に導入される排ガスの容量を調整し、各ディーゼルエンジン11,31へ送り込む吸気量、つまり、過給圧を調整することができる。
そして、各過給機61,71は、同軸上に発電機20,40が接続されている。この発電機20,40は、回転軸21,41が各過給機61,71の回転軸17,37に直結している。従って、各過給機61,71が駆動すると、各発電機20,40が交流電力を出力することができる。
電力変換器51は、各発電機20,40が発電した電力を整流して出力するものであり、コンバータ22,42、DCリンク23、インバータ24を有している。そして、インバータ24は、出力系統26に接続されており、この出力系統26には複数の補機27,28,29・・・が接続されている。
コンバータコントローラ52は、各コンバータ22,42を制御可能であり、インバータコントローラ53は、インバータ24を制御可能である。メインコントローラ54は、コンバータコントローラ52及びインバータコントローラ53を制御可能であると共に、各ディーゼルエンジン11,31、各過給機61,71(可変ノズル機構62,72)を制御可能である。
従って、メインコントローラ54は、コンバータコントローラ52に対して直流バス電圧指令を出力し、インバータコントローラ53に対して発電出力指令を出力する。ここで、インバータコントローラ53は、メインコントローラ54からの発電出力指令に基づいてインバータ24により出力される電力の制御を行うが、インバータ24には2つのコンバータ22,42からの電力が供給されることから、コンバータコントローラ52は、直流バス電圧が一定となるように各コンバータ22,42を制御する。
また、本実施例では、メインコントローラ54は、インバータ24から出力される交流電力に応じてディーゼルエンジン11,31や過給機61,71(可変ノズル機構62,72)を制御している。つまり、メインコントローラ54は、インバータ24から出力される交流電力がほぼ一定となるようにディーゼルエンジン11,31や過給機61,71の可変ノズル機構62,72を制御している。
即ち、メインコントローラ54は、インバータ24から出力される交流電力がほぼ一定となるようにインバータコントローラ53及びコンバータコントローラ52を制御している。しかし、ディーゼルエンジン11,31の駆動力は、船舶の推進力にも用いられていることから、その駆動力が変動し、発電機20,40の回転数、つまり、発電量が変動する。
そのため、メインコントローラ54は、発電機20,40の回転数が変動しないように、船舶の推進力が変動しない範囲内でディーゼルエンジン11,31を制御する。このディーゼルエンジン11,31の制御内容としては、例えば、吸入空気量、燃料供給量、点火時期、回転数などである。
また、メインコントローラ54は、発電機20,40の回転数が変動しないように、船舶の推進力が変動しない範囲内で過給機61,71における過給圧を制御する。即ち、メインコントローラ54は、可変ノズル機構62,72によりタービン15,35に導入される排ガスの容量を調整することで、各ディーゼルエンジン11,31へ送り込む吸気量、つまり、過給圧を調整する。
なお、上述した過給機61,71は、可変容量式であるものの、その他の構成は実施例1と同様であり、内部に発電機20,40が収容されている。そして、この発電機20,40は、回転軸が過給機61,71の回転軸17,37と直結して一体回転可能となっており、その他の構成は実施例1と同様である。
このように実施例2の発電設備にあっては、複数のディーゼルエンジン11,31と、この複数のディーゼルエンジン11,31の排ガスにより駆動する複数の過給機61,71と、この複数の過給機61,71に接続される複数の発電機20,40と、複数の発電機20,40により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータ22,42と、この複数のコンバータ22,42から出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータ24と、インバータ24からの交流電力に応じてコンバータ22,42を制御するメインコントローラ54とを設けている。
従って、電力変換器51として1つのインバータ24だけでよく、構成の簡素化、省スペース化、低コスト化を可能とすることができる。また、インバータ24からの交流電力に応じてコンバータ22,42を制御することで、安定した電力を発電することができる。
また、実施例2の発電設備では、メインコントローラ54は、インバータ24からの交流電力に応じて複数のディーゼルエンジン11,31や複数の過給機61,71を制御している。従って、インバータ24からの交流電力が所望の電力となるようにディーゼルエンジン11,31や過給機61,71を制御することで、安定した電力を発電することができる。
この場合、メインコントローラ54は、ディーゼルエンジン11,31の吸入空気量、燃料供給量、点火時期、回転数などを制御することで、安定した電力を発電することができる。また、過給機61,71は、可変容量式であることから、メインコントローラ54は、過給機61,71における可変ノズル機構62,72を制御することで、過給圧を調整しており、排ガス量や流速などを調整して過給圧を制御することで、安定した電力を発電することができる。
なお、上述した各実施例の発電設備にて、複数の排ガス発生源として2台のディーゼルエンジン11,31を適用し、2つの過給機14,34,61,71を設けたが、それぞれ2つに限定されるものではなく、3つ以上であってもよい。また、排ガス発生源はディーゼルエンジンに限るものではなく、このディーゼルエンジンにおける各気筒であってもよく、気筒ごとに過給機を配置してもよい。更に、排ガス発生源はディーゼルエンジンに限らず、排ガスを発生するものであればよく、ガスタービンなどであってもよい。
本発明に係る発電設備は、発電機のロータを軸方向に分割することで、各種構成部材の標準化を図ることで低コスト化を可能とするものであり、いずれの発電設備にも適用することができる。
11,31 ディーゼルエンジン(排ガス発生源)
14,34,61,71 過給機
20,40 発電機
22,42 コンバータ
23 DCリンク
24 インバータ
51 電力変換器
52 コンバータコントローラ
53 インバータコントローラ
54 メインコントローラ
111 回転軸
112 ロータ
113 ステータ
121 鉄心
122 磁石
122a 磁石ピース(分割ピース)
123 保持リング
123a 保持リングピース(分割ピース)
131 鉄心
132 コイル

Claims (1)

  1. 複数の排ガス発生源と、
    該複数の排ガス発生源からの排ガスにより駆動する複数の過給機と、
    該複数の過給機に接続される複数の発電機と、
    該複数の発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータと、
    該複数のコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換する一つまたは複数のインバータと、
    を備える発電設備において、
    前記発電機は、
    前記過給機の回転軸に直結される発電機回転軸と、
    該発電機回転軸に固定されるロータと、
    該ロータの外側に設けられるステータと、
    を備え、
    前記ロータは、
    前記回転軸に固定される鉄心と、
    該鉄心の外周面に固定されて軸方向に複数に分割される磁石と、
    該磁石の外周面に配置されて軸方向に複数に分割される保持リングと、
    を有することを特徴とする発電設備。
JP2010289839A 2010-12-27 2010-12-27 発電設備 Active JP5501949B2 (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010289839A JP5501949B2 (ja) 2010-12-27 2010-12-27 発電設備
DK11853167.2T DK2660954T3 (en) 2010-12-27 2011-12-16 GENERATOR AND POWER PLANT
CN201510360005.XA CN104948278B (zh) 2010-12-27 2011-12-16 发电设备
CN201180041310.2A CN103069691B (zh) 2010-12-27 2011-12-16 发电机及发电设备
EP11853167.2A EP2660954B1 (en) 2010-12-27 2011-12-16 Generator and power plant
US13/818,362 US9163546B2 (en) 2010-12-27 2011-12-16 Power generator power generation facility
KR1020137004304A KR101468342B1 (ko) 2010-12-27 2011-12-16 발전기 및 발전 설비
KR1020147013587A KR101504082B1 (ko) 2010-12-27 2011-12-16 발전 설비
PCT/JP2011/079217 WO2012090737A1 (ja) 2010-12-27 2011-12-16 発電機及び発電設備
US14/804,981 US9490680B2 (en) 2010-12-27 2015-07-21 Power generator power generation facility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010289839A JP5501949B2 (ja) 2010-12-27 2010-12-27 発電設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012139039A JP2012139039A (ja) 2012-07-19
JP5501949B2 true JP5501949B2 (ja) 2014-05-28

Family

ID=46676009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010289839A Active JP5501949B2 (ja) 2010-12-27 2010-12-27 発電設備

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5501949B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110344892B (zh) * 2019-07-18 2022-05-27 北京动力机械研究所 一种径流涡轮发电系统集成转子及其制造工艺
KR200494429Y1 (ko) * 2020-06-17 2021-10-13 (주) 윈템 구난전차 용 고회전 가스터빈 발전기

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06335181A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Brother Ind Ltd 回転電機
JP3587630B2 (ja) * 1996-09-20 2004-11-10 日立造船株式会社 発電設備および動力設備
JPH10243586A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Hitachi Ltd 永久磁石式同期電動機とその回転子
JP2004080980A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Hitachi Ltd 系統連系インバータ装置
JP4487092B2 (ja) * 2007-05-15 2010-06-23 西芝電機株式会社 ターボチャージャ発電装置
JP5333965B2 (ja) * 2008-11-13 2013-11-06 西芝電機株式会社 船舶エネルギーシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012139039A (ja) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012090737A1 (ja) 発電機及び発電設備
JP6800189B2 (ja) ギアボックスおよび一体化された電気機械アセンブリを有するターボ機械
US20200227966A1 (en) Turbomachine
EP2025891B1 (en) Electric supercharger
US20130239568A1 (en) Turbo Assist
CN101205835A (zh) 用于涡扇和涡轴发动机的集成增压腔环式发电机
JP2011153583A (ja) 過給装置
US9115642B2 (en) Turbocharger provided with an electrical machine for a supercharged internal combustion engine
US20150292397A1 (en) Turbocharging system and method
JP5501949B2 (ja) 発電設備
US20220003128A1 (en) Dual rotor electric machine
CN113054796A (zh) 启动机/发电机系统
JP5374489B2 (ja) 発電設備
JP7034691B2 (ja) ガスタービン用の二重給電誘導発電機システム
US20200248616A1 (en) Electric media gap machine for a compressor and/or turbine, compressor and/or turbine
JP5589759B2 (ja) 電動アシストターボチャージャ
EP4023558A1 (en) Aeronautical propulsion device
EP4096069A1 (en) Aircraft turbo-alternator
JPS60195330A (ja) 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ
RU2614421C1 (ru) Биротативный компрессор
JP2020056372A (ja) 内燃機関
JP2012092800A (ja) 電動アシストターボチャージャ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140312

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5501949

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151