JP5688353B2 - Dredger - Google Patents
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Description
本発明は、浚渫船に関する。 The present invention relates to dredgers.
港湾・河川・運河などの底面を浚(さら)って土砂などを取り去る機械として、浚渫機(浚渫船)が知られている。特許文献1には、浚渫船1が記載されている。該文献では、土砂を掴むグラブバケット9が主索10によって吊り下げられており、主索10は主索巻取ウインチ16に連結している。この浚渫機1では、主索巻取ウインチを回転・逆回転させることで、主索10に連結されたグラブバケット9を巻き上げ・巻き下げしている。湾岸の底面の土砂等を浚う際には、グラブバケット9を巻き下げた上で、グラブバケット9で土砂等を掴み、その後、グラブバケット9を巻き上げている。
Dredgers are known as machines that remove dredged soil from the bottom of harbors, rivers, and canals.
上述のような浚渫船では、巻取ウインチはエンジン及び電動機(発電機)に接続され、エンジン及び電動機によって巻取ウインチは回転される。グラブバケットを巻き上げる際には、エンジン及び電動機により巻取ウインチに回転トルクを与えることでグラブバケットが巻き上げられる。逆に、グラブバケットを巻き下げる際には、エンジン及び電動機からは巻取ウインチにはトルクを与えず、グラブバケットの自重により巻取ウインチに巻き取られていた索が巻き出されてグラブバケットが巻き下げられる。この際、巻取ウインチに接続された電動機には回生電力が生じる。グラブバケットはひじょうに高重量であるため、この回生電力はとても大きな値となる。電動機の回生電力が許容値を超えると電動機が破損するおそれがあるため、従来では抵抗器によって回生電力を熱に変換して放出している。 In the dredger as described above, the winding winch is connected to the engine and the electric motor (generator), and the winding winch is rotated by the engine and the electric motor. When the grab bucket is wound up, the grab bucket is wound up by applying rotational torque to the winding winch by the engine and the electric motor. Conversely, when the grab bucket is lowered, the engine and the electric motor do not apply torque to the take-up winch, and the rope wound on the take-up winch is unwound by the grab bucket's own weight, and the grab bucket is unloaded. It is rolled down. At this time, regenerative electric power is generated in the electric motor connected to the winding winch. Since the grab bucket is very heavy, this regenerative power is very large. If the regenerative power of the motor exceeds the allowable value, the motor may be damaged. Therefore, conventionally, the regenerative power is converted into heat and released by a resistor.
しかしながら、上述の通り浚渫船での回生電力は大きな値となるため、この回生電力を熱に変換して捨ててしまうことはエネルギーの有効利用の観点から、改善の余地がある。 However, since the regenerative power in the dredger becomes a large value as described above, there is room for improvement from the viewpoint of effective use of energy to convert this regenerative power into heat and throw it away.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は回生電力を有効利用できる浚渫船の提供にある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the dredger which can utilize regenerative electric power effectively.
本発明のある態様は浚渫船に関する。この浚渫船は、浚渫対象を掘削する掘削手段を有する浚渫船であって、掘削手段を駆動するモータと、電力を発生させるエンジン発電機と、モータとエンジン発電機との間に設けられ、エンジン発電機で発生した電力を調整する第1のコンバータと、モータと第1のコンバータとの間に設けられ、モータの動作を制御するインバータと、エンジン発電機と並列に設けられ、モータからの回生電力を蓄電する蓄電器と、インバータと蓄電器との間に設けられ、蓄電器から送り出される電力を調整する第2のコンバータと、を備える。 An embodiment of the present invention relates to a dredger. This dredger is a dredger having excavation means for excavating the dredging object, and is provided between a motor for driving the excavation means, an engine generator for generating electric power, and the motor and the engine generator. Is provided between the first converter for adjusting the electric power generated in the motor, the motor and the first converter, the inverter for controlling the operation of the motor, and the engine generator, and the regenerative electric power from the motor is A power storage device that stores power, and a second converter that is provided between the inverter and the power storage device and adjusts the electric power sent from the power storage device.
この態様によると、モータからの回生電力を蓄電器に蓄電して利用することができる。 According to this aspect, the regenerative power from the motor can be stored in the capacitor and used.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and those obtained by replacing the constituent elements and expressions of the present invention with each other among apparatuses, methods, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、回生電力を有効利用できる浚渫船を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a dredger capable of effectively using regenerative power.
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 Hereinafter, the same or equivalent components and members shown in the respective drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions thereof are omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.
図1(a)、(b)は、実施の形態に係る浚渫船10およびその駆動源18の構成を示す模式図である。図1(a)は浚渫船10の側面図である。水面12に浮かぶ船体16の上には、旋回フレーム22が旋回可能に設けられている。旋回フレーム22には、ジブ34と、ジブ34を起伏ワイヤ38を介して起伏させる起伏ドラム24と、グラブバケット14を開閉ワイヤ42を介して開閉する開閉ドラム28と、グラブバケット14を支持ワイヤ40を介して支持する支持ドラム26と、が設けられている。起伏ワイヤ38、支持ワイヤ40、開閉ワイヤ42はいずれも中継フレーム32によって中継される。ジブ34の一端は旋回フレーム22に起伏可能に取り付けられる。ジブ34の他端部にはジブ先シーブ36が回転可能に設けられている。
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views showing configurations of the
浚渫船10の各ドラムには、そのドラムにトルクを与えるためのモータが接続されている。船体16内の駆動源18から各モータに電力が供給される。
図1(b)は、駆動源18およびその周辺の構成を示すブロック図である。駆動源18は、インバータ52に直流電力を供給する。インバータ52は供給された直流電力を交流電力に変換してモータ54に供給することで、モータ54の動作を制御する。駆動源18は、エンジン発電機44と、第1コンバータ46と、蓄電器48と、第2コンバータ50と、を含む。
Each drum of the
FIG. 1B is a block diagram showing the configuration of the
エンジン発電機44は電力を発生させる。第1コンバータ46は、モータ54とエンジン発電機44との間に設けられ、エンジン発電機44で発生した電力を調整する。蓄電器48は、エンジン発電機44と並列に設けられ、モータ54からの回生電力を蓄電する。第2コンバータ50は、インバータ52と蓄電器48との間に設けられ、蓄電器48から送り出される電力を調整する。
The
エンジン発電機44は、交流電力を発生させるエンジン発電機であって、自動電圧調整器(AVR)を有しており、出力電圧の変動が少ないものである。第1コンバータ46はダイオードコンバータ(不図示)と昇圧コンバータ(不図示)とを有する。ダイオードコンバータは、エンジン発電機44からの交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータに供給する。
The
なお、エンジン発電機44は、ターボチャージャー等の過給機構を備えたディーゼル発電機等を採用することができるが、交流電力を発生させるエンジン発電機であれば、とくに限定はない。また、エンジン発電機44によって発生した交流電力を直流電力に変換して出力する機器はダイオードコンバータに限られない。
The
昇圧コンバータは、ダイオードコンバータによって変換された直流電力の電圧を昇圧して出力する。昇圧コンバータの出力電流は、電流フィードバック制御により調節される。 The boost converter boosts and outputs the voltage of the DC power converted by the diode converter. The output current of the boost converter is adjusted by current feedback control.
蓄電器48は、充放電が可能なバッテリやキャパシタ等である。
第2コンバータ50は昇降圧コンバータであり、蓄電器48から供給される直流電力の電圧を昇圧して出力したり降圧して低くしたりする。昇圧制御時の第2コンバータ50の出力電流は、電流フィードバック制御により調節される。降圧制御時は第2コンバータ50は、インバータ52側から蓄電器48に直流電流を供給する。
The
The
実施の形態に係る浚渫船は蓄電器を有する。この浚渫船では、回生電力を蓄電器に蓄え、必要に応じて蓄電器に蓄えた回生電力を利用するようにした。これにより、従来は熱に変換して捨てていた回生電力を有効に利用でき、エネルギー利用効率を向上させることができる。すなわち、エンジンの燃費を向上させることができる。また消費電力の一部を蓄電器側に負担させるため、その分エンジン発電機の負担電力を減少させることができ、エンジンを小型化することができる。エンジンを小型化することで、浚渫船の本体の大型化を防ぐこともできる。 The dredger according to the embodiment has a capacitor. In this dredger, the regenerative power was stored in a battery and the regenerative power stored in the battery was used as needed. Thereby, the regenerative electric power which was conventionally converted into heat and discarded can be used effectively, and the energy use efficiency can be improved. That is, the fuel consumption of the engine can be improved. In addition, since a part of the power consumption is borne on the capacitor side, the burden on the engine generator can be reduced correspondingly, and the engine can be downsized. By downsizing the engine, it is possible to prevent the main body of the dredger from becoming large.
以上、実施の形態に係る浚渫船10について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
The
10 浚渫船、 44 エンジン発電機、 48 蓄電器、 52 インバータ、 54 モータ。 10 dredger, 44 engine generator, 48 accumulator, 52 inverter, 54 motor.
Claims (1)
ジブと、
前記掘削手段であるグラブバケットと、
前記グラブバケットを支持ワイヤを介して支持する支持ドラムと、
前記支持ドラムを駆動するモータと、
電力を発生させるエンジン発電機と、
前記モータと前記エンジン発電機との間に設けられ、前記エンジン発電機で発生した電力を調整する第1のコンバータと、
前記モータと前記第1のコンバータとの間に設けられ、前記モータの動作を制御するインバータと、
前記エンジン発電機と並列に設けられ、前記モータからの回生電力を蓄電する蓄電器と、
前記インバータと前記蓄電器との間に設けられ、前記蓄電器から送り出される電力を調整する第2のコンバータと、を備えることを特徴とする浚渫船。 A dredger having a drilling means for drilling a dredging object,
Jib and
A grab bucket as the excavation means;
A support drum that supports the grab bucket via a support wire;
A motor for driving the support drum ;
An engine generator for generating electric power;
A first converter provided between the motor and the engine generator for adjusting the electric power generated by the engine generator;
An inverter provided between the motor and the first converter for controlling the operation of the motor;
A capacitor that is provided in parallel with the engine generator and stores regenerative power from the motor;
A dredger comprising: a second converter that is provided between the inverter and the battery and adjusts the electric power sent from the battery.
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