JP6339353B2 - Electric propulsion ship control device, electric propulsion ship control system, and electric propulsion ship - Google Patents

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Description

本発明は、電気推進船の制御装置、電気推進船の制御システム、及び電気推進船に関する。   The present invention relates to a control device for an electric propulsion ship, an electric propulsion ship control system, and an electric propulsion ship.

従来の電気推進船では、プロペラ駆動の推進電動機は、電圧、周波数一定の船内母線に繋がれており、エンジンで駆動される発電機により母線は、60Hz、440V一定にキープされている。そして、プロペラの回転制御は、インバータによる周波数制御によって推進電動機の回転数を変更する方法と、可変ピッチのプロペラ翼角を変更する方法により行われていた。
ところで、特許文献1では、可変速エンジンと、可変速エンジンによって発電される同期発電機と、同期発電機に接続された極変換手段と、極変換手段に接続された同期電動機又は誘導電動機と、同期電動機又は誘導電動機によって駆動される固定ピッチプロペラを備えた船舶用電気推進システムを提案している。
また、特許文献2では、起動時に流れる突入電流を小さくするために、負荷電流が基準値以上になると、発電機駆動用のエンジン回転数を一時的に低下させ、その後定格回転数まで回転数を上昇する回転数制御を提案している。
In a conventional electric propulsion ship, a propeller-driven propulsion motor is connected to an inboard bus with a constant voltage and frequency, and the bus is kept constant at 60 Hz and 440 V by a generator driven by an engine. The rotation control of the propeller has been performed by a method of changing the rotation speed of the propulsion motor by frequency control by an inverter and a method of changing the propeller blade angle of a variable pitch.
By the way, in Patent Document 1, a variable speed engine, a synchronous generator generated by the variable speed engine, a pole conversion means connected to the synchronous generator, a synchronous motor or an induction motor connected to the pole conversion means, A marine electric propulsion system having a fixed pitch propeller driven by a synchronous motor or an induction motor is proposed.
Also, in Patent Document 2, in order to reduce the inrush current that flows at the time of startup, when the load current exceeds a reference value, the engine speed for driving the generator is temporarily reduced, and then the speed is reduced to the rated speed. A rising speed control is proposed.

特開2010−241194号公報JP 2010-241194 A 特開平4−172980号公報JP-A-4-172980

従来の電気推進船では、回転制御は簡単であるが、インバータや可変ピッチプロペラは高価であり、内航船のような安価な船には普及しにくいという問題がある。
また、特許文献1では、極変換手段によって極微速においても加速、減速を行えるとしているが、電動機の始動時に過大な始動電流が流れることを有効に防止できない。
また、特許文献2では、負荷電流を基準として制御し始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができるが、特許文献2は、始動後は定格運転される誘導電動機であり、始動後の定常運転時に回転数制御するものではなく、回転数を基準として制御するものでもない。
In conventional electric propulsion ships, rotation control is simple, but inverters and variable pitch propellers are expensive, and there is a problem that they are difficult to spread in inexpensive ships such as coastal ships.
In Patent Document 1, although acceleration and deceleration can be performed even at extremely low speeds by the pole conversion means, it is not possible to effectively prevent an excessive start current from flowing when the motor is started.
In Patent Document 2, the induction motor can be started without excessive start current by controlling the load current as a reference. However, Patent Document 2 is an induction motor that is rated for operation after starting. The rotational speed is not controlled during the subsequent steady operation, and is not controlled based on the rotational speed.

そこで、本発明はインバータや可変ピッチプロペラを使わないで船速を変更できるとともに、特に始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる電気推進船の制御装置、電気推進船の制御システム、及び電気推進船を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can change the ship speed without using an inverter or a variable pitch propeller, and can control the electric propulsion ship, in particular, the control apparatus for the electric propulsion ship that can start the induction motor without excessive start current. The object is to provide a system and an electric propulsion ship.

請求項1記載の本発明に対応した電気推進船の制御装置においては、回転数制御手段により回転数を調整できる原動機により駆動される同期発電機と、同期発電機に与える励磁電圧及び/又は励磁電流を調整する励磁調整器と、同期発電機により発電された電力により駆動される、プロペラが接続された誘導電動機とを備え、さらに、回転数制御手段で原動機の回転数を調整することにより同期発電機の発電電圧を制御する第1の発電制御モードと、励磁調整器で励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機の発電電圧を制御する第2の発電制御モードと原動機の回転数若しくは同期発電機の周波数、又は同期発電機の発電電圧が所定の値よりも高いか低いかを判断して切り替え、同期発電機の発電電圧の制御を切り替えて連係する発電制御モード切替手段を備えたことを特徴とする。請求項1に記載の本発明によれば、第1の発電制御モードによって同期発電機の発電電圧を制御することで、インバータや可変ピッチのプロペラ翼角の変更を行うことなく船速を変更でき、また第2の発電制御モードによって始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。また、原動機の回転数若しくは同期発電機の周波数、又は同期発電機の発電電圧を基準として、例えば原動機回転数の下限値又は所定の値の発電電圧で第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとを切り替えることで、誘導電動機の始動電流を抑えてソフトスタートができるとともに、スタート後には原動機の回転数によって同期発電機の発電電圧を制御することができる。 In the control device for an electric propulsion ship according to the first aspect of the present invention, a synchronous generator driven by a prime mover whose rotation speed can be adjusted by the rotation speed control means, and an excitation voltage and / or excitation applied to the synchronous generator An excitation adjuster that adjusts the current and an induction motor that is driven by the electric power generated by the synchronous generator and that is connected to the propeller are further synchronized by adjusting the rotational speed of the prime mover with the rotational speed control means. a first power generation control mode for controlling the power generation voltage of the generator, by only adjusting the excitation voltage and / or the excitation current in the excitation regulator and a second power generation control mode for controlling the power generation voltage of the synchronous generator , it switches to determine whether the rotation speed or of the synchronous generator frequency of the prime mover, or generated voltage of the synchronous generator is higher or lower than a predetermined value, the switching control of the power generation voltage of the synchronous generator Characterized by comprising a power control mode switching means for cooperating instead. According to the first aspect of the present invention, the ship speed can be changed without changing the inverter or the variable pitch propeller blade angle by controlling the power generation voltage of the synchronous generator in the first power generation control mode. In addition, the induction motor can be started without excessive start current by the second power generation control mode. In addition, the first power generation control mode and the second power generation, for example, with a lower limit value of the motor speed or a predetermined power generation voltage with reference to the motor speed or the frequency of the synchronous generator or the power generation voltage of the synchronous generator, are used. By switching between the control modes, the start-up current of the induction motor can be suppressed to perform a soft start, and after the start, the generated voltage of the synchronous generator can be controlled by the number of revolutions of the prime mover.

求項記載の本発明は、第2の発電制御モードでは、原動機の回転数を所定の一定値に保つことを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、原動機を一定の回転数で回転するように制御でき、原動機の一定の回転数の下で同期発電機の発電電圧を徐々に上昇させることができる。 The present invention Motomeko 2 wherein, in the second power generation control mode, characterized by keeping the rotational speed of the prime mover to a predetermined constant value. According to the second aspect of the present invention, the prime mover can be controlled to rotate at a constant rotational speed, and the generated voltage of the synchronous generator can be gradually increased under the constant rotational speed of the prime mover.

請求項記載の本発明は、原動機の回転数と同期発電機の発電電圧とを所定の関係において制御することを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、例えば比例関係によって原動機の回転数と同期発電機の発電電圧を制御することで、誘導電動機の回転数を制御できる。 According to a third aspect of the present invention, the rotational speed of the prime mover and the generated voltage of the synchronous generator are controlled in a predetermined relationship. According to the third aspect of the present invention, for example, the rotational speed of the induction motor can be controlled by controlling the rotational speed of the prime mover and the generated voltage of the synchronous generator by a proportional relationship.

請求項記載の本発明に対応した電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムにおいては、同期発電機及び誘導電動機を母線に接続し、母線の電圧を0から所定の上限値まで変化させ、母線の周波数を所定の下限値から所定の上限値まで変化させることを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、同期発電機を接続した母線の周波数及び電圧を制御して誘導電動機の回転数を制御できる。 In the control system for an electric propulsion ship using the electric propulsion ship control device corresponding to the present invention as set forth in claim 4 , the synchronous generator and the induction motor are connected to the bus, and the voltage of the bus is changed from 0 to a predetermined upper limit value. The frequency of the bus is changed from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value. According to this invention of Claim 4 , the rotation speed of an induction motor can be controlled by controlling the frequency and voltage of the bus line which connected the synchronous generator.

請求項記載の本発明は、母線の電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させることを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、母線の電圧と周波数との所定の関係を保った変化で誘導電動機を制御できる。 The present invention according to claim 5 is characterized in that the voltage and frequency of the bus are changed while maintaining a predetermined relationship. According to the fifth aspect of the present invention, the induction motor can be controlled by a change that maintains a predetermined relationship between the voltage and frequency of the bus.

請求項記載の本発明は、同期発電機として、少なくとも第1の同期発電機と第2の同期発電機とを母線に接続し、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを切り離す同期運転切替手段を有することを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、同期運転切替手段によって第1の同期発電機と第2の同期発電機とを単独運転又は同期運転することができる。 The present invention described in claim 6 is a synchronous generator in which at least a first synchronous generator and a second synchronous generator are connected to a bus, and the first synchronous generator and the second synchronous generator are connected. It has a synchronous operation switching means for separating. According to the sixth aspect of the present invention, the first synchronous generator and the second synchronous generator can be operated independently or synchronously by the synchronous operation switching means.

請求項記載の本発明は、母線には船内で使用する船内一般負荷が接続され、船内一般負荷が接続されている母線と、同期発電機及び誘導電動機が接続されている母線とを切り離す電力系統切替手段を有することを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、誘導電動機への電力供給と船内一般負荷への電力供給とを共用して行えるとともに、誘導電動機への電力供給を、船内一般負荷への電力供給から切り離して行うこともできる。 According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an electric power for disconnecting the bus connected to the general load on the ship and connected to the general load on the ship and the bus connected to the synchronous generator and the induction motor. It has system switching means. According to the seventh aspect of the present invention, the power supply to the induction motor and the power supply to the ship general load can be shared, and the power supply to the induction motor can be changed from the power supply to the ship general load. It can also be done separately.

請求項記載の本発明は、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを同期させて運転できないときに、同期運転切替手段により、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを切り離すことを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、単独運転を行うことで、原動機の回転数を大きく変動させることができ、また回転数が変動しても問題なく運転ができる。 In the present invention according to claim 8 , when the first synchronous generator and the second synchronous generator cannot be operated in synchronization, the first synchronous generator and the second synchronous power generation are performed by the synchronous operation switching means. It is characterized by separating the machine. According to the present invention described in claim 8 , by performing the single operation, the rotational speed of the prime mover can be greatly varied, and even if the rotational speed varies, the engine can be operated without any problem.

請求項記載の本発明は、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを同期させて運転できるときに、同期運転切替手段により、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを接続することを特徴とする。請求項に記載の本発明によれば、原動機の回転数変動が少ない場合には、複数の原動機を同期させて制御することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, when the first synchronous generator and the second synchronous generator can be operated in synchronization, the first synchronous generator and the second synchronous power generation are performed by the synchronous operation switching means. It is characterized by connecting the machine. According to the present invention as set forth in claim 9, when the rotational speed fluctuation of the prime mover is small, a plurality of prime movers can be controlled in synchronization.

請求項10記載の本発明に対応した電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムにおいては、同期発電機の発電電圧を設定する発電電圧設定手段と、同期発電機の発電電圧を検出する発電電圧検出手段とを有し、発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧と発電電圧検出手段で検出した発電電圧とを比較して同期発電機の発電制御をすることを特徴とする。請求項10に記載の本発明によれば、発電電圧検出手段で検出した発電電圧をフィードバックして発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧が得られるように同期発電機を発電制御できる。 In the electric propulsion ship control system using the electric propulsion ship control device corresponding to the present invention as set forth in claim 10, the generated voltage setting means for setting the generated voltage of the synchronous generator, the generated voltage of the synchronous generator A power generation voltage detection means for detecting, and the power generation control of the synchronous generator is performed by comparing the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means with the power generation voltage detected by the power generation voltage detection means. According to the tenth aspect of the present invention, the synchronous generator can be controlled to generate power so as to obtain a set power generation voltage set by the power generation voltage setting means by feeding back the power generation voltage detected by the power generation voltage detection means.

請求項11記載の本発明は、プロペラの回転数を設定する回転数設定手段と、回転数設定手段で設定した設定回転数を発電電圧設定手段の設定発電電圧に変換する変換手段とを備え、回転数設定手段の回転数の設定に従って同期発電機の発電制御を行うことを特徴とする。請求項11に記載の本発明によれば、設定されたプロペラの回転数に従って簡便に発電電圧を設定し、発電制御を行うことができる。 The present invention according to claim 11 includes a rotation speed setting means for setting the rotation speed of the propeller, and a conversion means for converting the set rotation speed set by the rotation speed setting means into a set power generation voltage of the power generation voltage setting means, The power generation control of the synchronous generator is performed according to the setting of the rotational speed of the rotational speed setting means. According to the eleventh aspect of the present invention, the power generation control can be performed by simply setting the power generation voltage in accordance with the set rotation speed of the propeller.

請求項12記載の本発明は、発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧に従って、発電電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させることを特徴とする。請求項12に記載の本発明によれば、プロペラの回転数を発電電圧と周波数の所定の関係で調整できる。 According to a twelfth aspect of the present invention, the generated voltage and the frequency are changed in a predetermined relationship according to the set generated voltage set by the generated voltage setting means. According to this invention of Claim 12 , the rotation speed of a propeller can be adjusted with the predetermined relationship of a generated voltage and a frequency.

請求項13記載の本発明は、発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧に従って、回転数制御手段により原動機の回転数を調整することを特徴とする。請求項13に記載の本発明によれば、設定発電電圧に従って回転数制御手段により原動機の回転数を調整して変化させることができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the rotational speed of the prime mover is adjusted by the rotational speed control means in accordance with the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means. According to the present invention as set forth in claim 13 , the rotational speed of the prime mover can be adjusted and changed by the rotational speed control means in accordance with the set power generation voltage.

請求項14記載の本発明に対応した電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムは、操船に伴うプロペラの運転状態を設定する設定手段を有することを特徴とする。請求項14に記載の本発明によれば、設定手段によって、例えば、停止、始動、増速、減速、逆転、及びクラッシュアスターンを行うことができる。 An electric propulsion ship control system using an electric propulsion ship control device corresponding to the present invention as set forth in claim 14 is characterized by comprising setting means for setting the operating state of the propeller accompanying the maneuvering. According to the present invention as set forth in claim 14 , for example, stop, start, acceleration, deceleration, reverse rotation, and crash astern can be performed by the setting means.

請求項15記載の本発明は、設定手段は始動設定手段であり、始動設定手段で始動を設定したときには励磁調整器で励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機の発電電圧を制御する第2の発電制御モードを用い、さらに同期発電機の発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させることを特徴とする。請求項15に記載の本発明によれば、原動機の任意の一定始動回転数の下で、同期発電機の発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the setting means is a start setting means, and when starting is set by the start setting means, the generated voltage of the synchronous generator is adjusted only by adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster. The second power generation control mode for controlling the power generator is used, and the power generation voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0 V and changed. According to the present invention as set forth in claim 15 , the induction motor is started without excessively increasing the starting current by gradually increasing the power generation voltage of the synchronous generator under an arbitrary constant starting rotational speed of the prime mover. be able to.

請求項16記載の本発明は、設定手段は増速・減速設定手段であり、増速・減速設定手段で増速・減速を設定したときには、回転数制御手段で原動機の回転数を調整することにより同期発電機の発電電圧を制御する第1の発電制御モードを用いたことを特徴とする。請求項16に記載の本発明によれば、原動機の回転数を変えることで、増速又は減速を行うことができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the setting means is acceleration / deceleration setting means, and when the acceleration / deceleration setting means sets acceleration / deceleration, the rotational speed control means adjusts the rotational speed of the prime mover. Thus, the first power generation control mode for controlling the power generation voltage of the synchronous generator is used. According to the sixteenth aspect of the present invention, the speed can be increased or decreased by changing the rotational speed of the prime mover.

請求項17記載の本発明は、設定手段は逆転設定手段であり、逆転設定手段で逆転運転を設定したときには、誘導電動機に供給される電力を逆相にして励磁調整器で励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機の発電電圧を制御する第2の発電制御モードを用い、さらに同期発電機の発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させることを特徴とする。請求項17記載の本発明によれば、逆相電圧を誘導電動機に与えることで逆転を行うことができ、同期発電機の発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。 According to the seventeenth aspect of the present invention, the setting means is a reverse rotation setting means, and when the reverse rotation operation is set by the reverse rotation setting means, the electric power supplied to the induction motor is reversed in phase and the excitation voltage and / or by the excitation regulator. A second power generation control mode in which the power generation voltage of the synchronous generator is controlled only by adjusting the excitation current is used, and the power generation voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0 V and changed. According to the present invention as set forth in claim 17 , the reverse rotation can be performed by applying a reverse phase voltage to the induction motor, and by gradually increasing the power generation voltage of the synchronous generator, the induction current is not excessively increased. The motor can be started.

請求項18記載の本発明は、設定手段は停止設定手段であり、停止設定手段で停止を設定したときには、誘導電動機への電力の供給を停止した後に原動機を停止することを特徴とする。請求項18に記載の本発明によれば、誘導電動機への電力の供給を確保した上、例えば、停止後の原動機のアイドリングを行うことができる。 The present invention of claim 18 Symbol mounting, the setting means is stopped setting means, when the set stop at the stop setting means is characterized by stopping the motor after stopping the supply of power to the induction motor. According to the 18th aspect of the present invention, the supply of electric power to the induction motor can be ensured, and for example, the engine after idling can be idle.

請求項19記載の本発明に対応した電気推進船においては、これらの電気推進船の制御システムを搭載したことを特徴とする。請求項19に記載の本発明によれば、インバータや可変ピッチのプロペラ翼角の変更を行うことなく船速を変更でき、また第2の発電制御モードによって始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる電気推進船を提供できる。 In the electric propulsion ship according to the nineteenth aspect of the present invention, a control system for these electric propulsion ships is mounted. According to the present invention as set forth in claim 19 , the ship speed can be changed without changing the inverter or the variable pitch propeller blade angle, and the starter current is not excessively increased by the second power generation control mode. An electric propulsion ship can be provided.

本発明の電気推進船の制御装置によれば、第1の発電制御モードによって同期発電機の発電電圧を制御することで、インバータや可変ピッチのプロペラ翼角の変更を行うことなく船速を変更でき、また第2の発電制御モードによって始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。また、原動機の回転数若しくは同期発電機の周波数、又は同期発電機の発電電圧を基準として、例えば原動機回転数の下限値又は所定の値の発電電圧で第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとを切り替えることで、誘導電動機の始動電流を抑えてソフトスタートができるとともに、スタート後には原動機の回転数によって同期発電機の発電電圧を制御することができる。 According to the control device for an electric propulsion ship of the present invention, the ship speed is changed without changing the inverter or the variable pitch propeller blade angle by controlling the power generation voltage of the synchronous generator in the first power generation control mode. In addition, the induction motor can be started without excessive start current by the second power generation control mode. In addition, the first power generation control mode and the second power generation, for example, with a lower limit value of the motor speed or a predetermined power generation voltage with reference to the motor speed or the frequency of the synchronous generator or the power generation voltage of the synchronous generator, are used. By switching between the control modes, the start-up current of the induction motor can be suppressed to perform a soft start, and after the start, the generated voltage of the synchronous generator can be controlled by the number of revolutions of the prime mover.

た、第2の発電制御モードでは、原動機の回転数を所定の一定値に保つ場合には、原動機を一定の回転数で回転するように制御でき、原動機の一定の回転数の下で同期発電機の発電電圧を徐々に上昇させることができる。 Also, in the second power generation control mode, when keeping the rotational speed of the prime mover at a predetermined constant value, it can be controlled so as to rotate the motor at a constant rotational speed, synchronized under a constant rotational speed of the prime mover The generated voltage of the generator can be gradually increased.

また、原動機の回転数と同期発電機の発電電圧とを所定の関係において制御する場合には、例えば比例関係によって原動機の回転数と同期発電機の発電電圧を制御することで、誘導電動機の回転数を制御できる。   In addition, when controlling the rotational speed of the prime mover and the generated voltage of the synchronous generator in a predetermined relationship, for example, the rotational speed of the induction motor is controlled by controlling the rotational speed of the prime mover and the generated voltage of the synchronous generator by a proportional relationship. You can control the number.

本発明の電気推進船の制御システムによれば、同期発電機を接続した母線の周波数及び電圧を制御して誘導電動機の回転数を制御できる。   According to the control system for an electric propulsion ship of the present invention, the rotation speed of the induction motor can be controlled by controlling the frequency and voltage of the bus connected to the synchronous generator.

また、母線の電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させる場合には、母線の電圧と周波数との所定の関係を保った変化で誘導電動機を制御できる。   In addition, when the voltage and frequency of the bus are changed while maintaining a predetermined relationship, the induction motor can be controlled by a change that maintains the predetermined relationship between the voltage and frequency of the bus.

また、同期発電機として、少なくとも第1の同期発電機と第2の同期発電機とを母線に接続し、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを切り離す同期運転切替手段を有する場合には、同期運転切替手段によって第1の同期発電機と第2の同期発電機とを単独運転又は同期運転することができる。   In addition, as a synchronous generator, at least a first synchronous generator and a second synchronous generator are connected to a bus, and a synchronous operation switching means for disconnecting the first synchronous generator and the second synchronous generator is provided. In this case, the first synchronous generator and the second synchronous generator can be operated independently or synchronously by the synchronous operation switching means.

また、母線には船内で使用する船内一般負荷が接続され、船内一般負荷が接続されている母線と、同期発電機及び誘導電動機が接続されている母線とを切り離す電力系統切替手段を有する場合には、誘導電動機への電力供給と船内一般負荷への電力供給とを共用して行えるとともに、誘導電動機への電力供給を、船内一般負荷への電力供給から切り離して行うこともできる。   In addition, when the inboard general load used on the ship is connected to the bus, and there is a power system switching means for separating the bus to which the inboard general load is connected and the bus to which the synchronous generator and the induction motor are connected The power supply to the induction motor and the power supply to the general ship load can be shared, and the power supply to the induction motor can be separated from the power supply to the general ship load.

また、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを同期させて運転できないときに、同期運転切替手段により、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを切り離す場合には、単独運転を行うことで、原動機の回転数を大きく変動させることができ、また回転数が変動しても問題なく運転ができる。   When the first synchronous generator and the second synchronous generator cannot be operated in synchronization with each other, and the first synchronous generator and the second synchronous generator are separated by the synchronous operation switching means, By performing the independent operation, the rotational speed of the prime mover can be greatly varied, and even if the rotational speed varies, the engine can be operated without any problem.

また、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを同期させて運転できるときに、同期運転切替手段により、第1の同期発電機と第2の同期発電機とを接続する場合には、原動機の回転数変動が少ない場合には、複数の原動機を同期させて制御することができる。   In addition, when the first synchronous generator and the second synchronous generator can be operated in synchronization with each other, the first synchronous generator and the second synchronous generator are connected by the synchronous operation switching means. When the rotational speed fluctuation of the prime mover is small, a plurality of prime movers can be controlled in synchronization.

本発明の電気推進船の制御システムによれば、発電電圧検出手段で検出した発電電圧をフィードバックして発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧が得られるように同期発電機を発電制御できる。   According to the control system for an electric propulsion ship of the present invention, the synchronous generator can be controlled to generate power so as to obtain a set generated voltage set by the generated voltage setting means by feeding back the generated voltage detected by the generated voltage detecting means.

また、プロペラの回転数を設定する回転数設定手段と、回転数設定手段で設定した設定回転数を発電電圧設定手段の設定発電電圧に変換する変換手段とを備え、回転数設定手段の回転数の設定に従って同期発電機の発電制御を行う場合には、設定されたプロペラの回転数に従って簡便に発電電圧を設定し、発電制御を行うことができる。   The rotation speed setting means for setting the rotation speed of the propeller, and the conversion means for converting the set rotation speed set by the rotation speed setting means into the set power generation voltage of the power generation voltage setting means, the rotation speed of the rotation speed setting means. When the power generation control of the synchronous generator is performed according to the above setting, the power generation control can be performed by simply setting the power generation voltage according to the set rotation speed of the propeller.

また、発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧に従って、発電電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させる場合には、プロペラの回転数を発電電圧と周波数の所定の関係で調整できる。   Further, when the generated voltage and the frequency are changed in a predetermined relationship according to the set generated voltage set by the generated voltage setting means, the rotation speed of the propeller can be adjusted by the predetermined relationship between the generated voltage and the frequency.

また、発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧に従って、回転数制御手段により原動機の回転数を調整する場合には、発電電圧や周波数を回転数制御手段により原動機の回転数を調整して変化させることができる。   In addition, when the rotational speed of the prime mover is adjusted by the rotational speed control means according to the set power generation voltage set by the generated voltage setting means, the generated voltage or frequency is changed by adjusting the rotational speed of the prime mover by the rotational speed control means. be able to.

本発明の電気推進船の制御システムによれば、設定手段によって、例えば、停止、始動、増速、減速、逆転、及びクラッシュアスターンを行うことができる。   According to the control system for an electric propulsion ship of the present invention, for example, stop, start, acceleration, deceleration, reverse rotation, and crash astern can be performed by the setting means.

また、設定手段は始動設定手段であり、始動設定手段で始動を設定したときには第2の発電制御モードを用い、励磁調整器で励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機の発電電圧を制御し、さらに同期発電機の発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させる場合には、原動機の任意の一定始動回転数の下で、同期発電機の発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。   The setting means is a start setting means. When the start is set by the start setting means, the second power generation control mode is used, and the excitation generator and the excitation current are adjusted only by adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster. When the generated voltage is controlled and the generated voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0V, the generated voltage of the synchronous generator is gradually increased under any constant starting rotational speed of the prime mover. The induction motor can be started without excessive start current.

また、設定手段は増速・減速設定手段であり、増速・減速設定手段で増速・減速を設定したときには、回転数制御手段で原動機の回転数を調整することにより同期発電機の発電電圧を制御する場合には、原動機の回転数を変えることで、増速又は減速を行うことができる。   Further, the setting means is an acceleration / deceleration setting means. When acceleration / deceleration setting means is set by the acceleration / deceleration setting means, the generator voltage of the synchronous generator is adjusted by adjusting the number of revolutions of the prime mover by the revolution number control means. When controlling the speed, the speed can be increased or decreased by changing the rotational speed of the prime mover.

また、設定手段は逆転設定手段であり、逆転設定手段で逆転運転を設定したときには、誘導電動機に供給される電力を逆相にして励磁調整器で励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機の発電電圧を制御する第2の発電制御モードを用い、さらに同期発電機の発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させる場合には、逆相電圧を誘導電動機に与えることで逆転を行うことができ、同期発電機の発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる。   Further, the setting means is a reverse rotation setting means, and when reverse rotation operation is set by the reverse rotation setting means, only the excitation voltage and / or the excitation current is adjusted by the excitation adjuster with the power supplied to the induction motor being in reverse phase. When the second power generation control mode for controlling the power generation voltage of the synchronous generator is used and when the power generation voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0 V and changed, the reverse rotation is achieved by applying a reverse phase voltage to the induction motor. The induction motor can be started without excessively increasing the starting current by gradually increasing the power generation voltage of the synchronous generator.

また、設定手段は停止設定手段であり、停止設定手段で停止を設定したときには、誘導電動機への電力の供給を停止した後に原動機を停止する場合には、誘導電動機への電力の供給を確保した上、例えば、停止後の原動機のアイドリングを行うことができる。   Further, the setting means is a stop setting means, and when stopping is set by the stop setting means, when stopping the prime mover after stopping the supply of power to the induction motor, the supply of power to the induction motor is secured. Above, for example, idling of the prime mover after stopping can be performed.

本発明の電気推進船によれば、インバータや可変ピッチのプロペラ翼角の変更を行うことなく船速を変更でき、また第2の発電制御モードによって始動電流が過大になることなく誘導電動機を始動することができる電気推進船を提供できる。   According to the electric propulsion ship of the present invention, the ship speed can be changed without changing the inverter or the variable pitch propeller blade angle, and the induction motor can be started without excessive start current by the second power generation control mode. An electric propulsion ship can be provided.

本発明の一実施形態による電気推進船の制御システムを示す基本構成図The basic block diagram which shows the control system of the electric propulsion ship by one Embodiment of this invention 同電気推進船の制御システムを示すブロック図Block diagram showing the control system of the electric propulsion ship 同電気推進船の制御システムにおける第1と第2の発電制御モードの制御方法を示す説明図Explanatory drawing which shows the control method of the 1st and 2nd electric power generation control mode in the control system of the same electric propulsion ship 同電気推進船の制御システムにおける制御フローチャートControl flow chart in the control system of the electric propulsion ship 同電気推進船の制御システムにおける設定手段の概念図Conceptual diagram of setting means in the control system of the electric propulsion ship 本発明の他の実施形態による電気推進船の制御システムを示すブロック図The block diagram which shows the control system of the electric propulsion ship by other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態による電気推進船の同期を取る方法及び逆転切り替えの方法を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram illustrating a method for synchronizing an electric propulsion ship and a method for reverse switching according to still another embodiment of the present invention. 原動機の回転数(周波数)と電圧との関係を示す図A diagram showing the relationship between motor speed (frequency) and voltage

図1は本発明の一実施形態による電気推進船の制御システムを示す基本構成図、図2は同電気推進船の制御システムを示すブロック図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態による電気推進船は、原動機10により駆動される同期発電機20と、同期発電機20により発電された電力により駆動される誘導電動機30とを備え、誘導電動機30によりプロペラ40を回転する。同期発電機20は、励磁調整器62により励磁電圧及び/又は励磁電流が調整される。
これら原動機10、同期発電機20、誘導電動機30、プロペラ40及び励磁調整器62より、電気推進船の制御装置は主として構成される。
図2では、プロペラ40aとプロペラ40bとを備えた2軸プロペラの電気推進船の制御システムを示している。
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an electric propulsion ship control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the electric propulsion ship control system.
As shown in FIG. 1, an electric propulsion ship according to an embodiment of the present invention includes a synchronous generator 20 driven by a prime mover 10 and an induction motor 30 driven by electric power generated by the synchronous generator 20. The propeller 40 is rotated by the induction motor 30. In the synchronous generator 20, the excitation voltage and / or the excitation current is adjusted by the excitation adjuster 62.
The motor 10, the synchronous generator 20, the induction motor 30, the propeller 40, and the excitation adjuster 62 mainly constitute an electric propulsion ship control device.
In FIG. 2, the control system of the electric propulsion ship of the 2 axis | shaft propeller provided with the propeller 40a and the propeller 40b is shown.

誘導電動機30aと同期発電機20a(第1の同期発電機)とは、電力供給線51aで接続されている。なお、電力供給線51aは、母線80aを介して誘導電動機30aと同期発電機20aとを接続することもある。
プロペラ40aが接続された誘導電動機30aは、同期発電機20aにより発電された電力により駆動される。同期発電機20aは原動機10aにより駆動される。
プロペラ40aは、減速機52aを介して誘導電動機30aと接続される。
The induction motor 30a and the synchronous generator 20a (first synchronous generator) are connected by a power supply line 51a. The power supply line 51a may connect the induction motor 30a and the synchronous generator 20a via the bus 80a.
The induction motor 30a to which the propeller 40a is connected is driven by the electric power generated by the synchronous generator 20a. The synchronous generator 20a is driven by the prime mover 10a.
Propeller 40a is connected to induction motor 30a via reduction gear 52a.

原動機10aは、ガバナー等の回転数制御手段61aにより回転数が調整される。同期発電機20aは、励磁調整器62aにより励磁電圧及び/又は励磁電流が調整される。
発電電圧設定手段63aは、同期発電機20aにより発電される電力の発電電圧を設定する。
発電電圧設定手段63aで設定可能な発電電圧は、予め定められた原動機10aの性能、同期発電機20a、誘導電動機30aの電気的性能を考慮して、周波数(原動機10aの回転数)と発電電圧の関係において制定される。
回転数制御手段61aは、発電電圧設定手段63aでの設定発電電圧に対応する周波数を割り出し、原動機10aの回転数を制御する。
同期発電機20aは、この発電電圧設定手段63aにより発電電圧が設定される。発電電圧検出手段64aは、同期発電機20aの発電電圧を検出する。
The rotational speed of the prime mover 10a is adjusted by a rotational speed control means 61a such as a governor. In the synchronous generator 20a, the excitation voltage and / or the excitation current is adjusted by the excitation adjuster 62a.
The generated voltage setting means 63a sets the generated voltage of the electric power generated by the synchronous generator 20a.
The generated voltage that can be set by the generated voltage setting means 63a is determined in consideration of the predetermined performance of the prime mover 10a and the electrical performance of the synchronous generator 20a and the induction motor 30a, and the frequency (the number of revolutions of the prime mover 10a) and the generated voltage. Established in relation to
The rotation speed control means 61a determines the frequency corresponding to the set power generation voltage in the power generation voltage setting means 63a and controls the rotation speed of the prime mover 10a.
In the synchronous generator 20a, the generated voltage is set by the generated voltage setting means 63a. The generated voltage detection means 64a detects the generated voltage of the synchronous generator 20a.

同期発電機20aは、発電電圧設定手段63aで設定した設定発電電圧と、発電電圧検出手段64aで検出した発電電圧をフィードバックして比較し、発電電圧設定手段63aで設定した設定発電電圧が得られるように原動機10aの回転数を調整して発電制御される。
回転数制御手段61aと励磁調整器62aとは、発電制御モード切替手段65aによる回転数を基準としたモード切り替えによって動作する。なお、回転数を基準としたモード切り替えは、発電電圧を基準としたモード切り替えであるとも言える。この発電電圧を基準としたモード切り替えには、設定発電電圧を基準とする場合と、検出した発電電圧を基準とする場合の2つケースがあり得る。
The synchronous generator 20a feeds back and compares the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63a and the power generation voltage detected by the power generation voltage detection means 64a to obtain the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63a. In this way, power generation is controlled by adjusting the rotational speed of the prime mover 10a.
The rotation speed control means 61a and the excitation adjuster 62a operate by mode switching based on the rotation speed by the power generation control mode switching means 65a. It can be said that the mode switching based on the rotation speed is the mode switching based on the generated voltage. There are two cases of mode switching based on this power generation voltage: a case where the set power generation voltage is used as a reference and a case where the detected power generation voltage is used as a reference.

発電制御モード切替手段65aは、発電電圧設定手段63aでの設定発電電圧から原動機10aの回転数を割り出し、回転数が所定値よりも低いか高いかを判断する。回転数が所定値よりも高い場合には、発電制御モード切替手段65aでは第1の発電制御モードとし、回転数制御手段61aにより原動機10aの回転数を調整する。回転数が所定値よりも低い場合には、発電制御モード切替手段65aでは第2の発電制御モードとし、原動機10aの回転数を所定の値(例えば下限値)に保ち、励磁調整器62aで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20aの発電電圧を制御する。   The power generation control mode switching means 65a calculates the rotational speed of the prime mover 10a from the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63a, and determines whether the rotational speed is lower or higher than a predetermined value. When the rotational speed is higher than a predetermined value, the power generation control mode switching means 65a enters the first power generation control mode, and the rotational speed control means 61a adjusts the rotational speed of the prime mover 10a. When the rotational speed is lower than the predetermined value, the power generation control mode switching means 65a enters the second power generation control mode, maintains the rotational speed of the prime mover 10a at a predetermined value (for example, lower limit value), and is excited by the excitation adjuster 62a. The generated voltage of the synchronous generator 20a is controlled only by adjusting the voltage and / or exciting current.

第2の発電制御モードでは、発電制御モード切替手段65aは、発電電圧設定手段63aでの設定発電電圧に従って0Vから設定発電電圧になるまで発電電圧を徐々に上げていくよう励磁調整器62aでの励磁電圧を調整する。
なお、第1の発電制御モードにおいても、発電制御モード切替手段65aは、設定発電電圧に比例的に励磁電圧を加える。また、励磁調整器62aの励磁電圧は、設定発電電圧に2次曲線的比例するものや固定値であってもよいし、段階的な値をとってもよい。
発電電圧検出手段64aで検出される同期発電機20aの発電電圧はフィードバックされ、発電電圧設定手段63aでの設定発電電圧と比較され、回転数制御手段61aを介して、発電電圧が設定発電電圧となるように微調整される。
In the second power generation control mode, the power generation control mode switching means 65a uses the excitation regulator 62a to gradually increase the power generation voltage from 0V to the set power generation voltage according to the power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63a. Adjust the excitation voltage.
Even in the first power generation control mode, the power generation control mode switching means 65a applies an excitation voltage in proportion to the set power generation voltage. The excitation voltage of the excitation adjuster 62a may be a quadratic curve proportional to the set power generation voltage, a fixed value, or a stepwise value.
The generated voltage of the synchronous generator 20a detected by the generated voltage detection means 64a is fed back, compared with the set generated voltage in the generated voltage setting means 63a, and the generated voltage is set to the set generated voltage via the rotation speed control means 61a. Finely adjusted to

この電気推進船の制御装置は、回転数制御手段61aで原動機10aの回転数を調整することと励磁調整器62aで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することにより同期発電機20aの発電電圧を制御する第1の発電制御モードと、原動機10aの回転数を所定の値に保ち、励磁調整器62aで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20aの発電電圧を制御する第2の発電制御モードとを有している。第1の発電制御モードと第2の発電制御モードは、原動機10aの回転数が所定の値で切り替えているが、発電電圧を基準として切り替えることもできる。   This electric propulsion ship control device adjusts the rotational speed of the prime mover 10a with the rotational speed control means 61a, and adjusts the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation regulator 62a, thereby adjusting the generated voltage of the synchronous generator 20a. The power generation voltage of the synchronous generator 20a is controlled only by maintaining the first power generation control mode to be controlled and the rotational speed of the prime mover 10a at a predetermined value and adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster 62a. A second power generation control mode. In the first power generation control mode and the second power generation control mode, the rotational speed of the prime mover 10a is switched at a predetermined value, but can be switched based on the power generation voltage.

誘導電動機30bと同期発電機20b(第2の同期発電機)とは、電力供給線51bで接続されている。なお、電力供給線51bは、母線80bを介して誘導電動機30bと同期発電機20bとを接続することもある。
プロペラ40bが接続された誘導電動機30bは、同期発電機20bにより発電された電力により駆動される。同期発電機20bは原動機10bにより駆動される。
プロペラ40bは、減速機52bを介して誘導電動機30bと接続される。
The induction motor 30b and the synchronous generator 20b (second synchronous generator) are connected by a power supply line 51b. The power supply line 51b may connect the induction motor 30b and the synchronous generator 20b via the bus 80b.
The induction motor 30b to which the propeller 40b is connected is driven by the electric power generated by the synchronous generator 20b. The synchronous generator 20b is driven by the prime mover 10b.
Propeller 40b is connected to induction motor 30b via reduction gear 52b.

原動機10bは、ガバナー等の回転数制御手段61bにより回転数が調整される。同期発電機20bは、励磁調整器62bにより励磁電圧及び/又は励磁電流が調整される。
発電電圧設定手段63bは、同期電動機20bにより発電される電力の発電電圧を設定する。
回転数制御手段61bは、発電電圧設定手段63bでの設定発電電圧に対応する周波数を割り出し、原動機10bの回転数を制御する。
同期発電機20bは、発電電圧設定手段63bにより発電電圧が設定される。発電電圧検出手段64bは、同期発電機20bの発電電圧を検出する。
同期発電機20bは、発電電圧設定手段63bで設定した設定発電電圧と、発電電圧検出手段64bで検出した発電電圧をフィードバックして比較し、発電電圧設定手段63bで設定した設定発電電圧が得られるように原動機10bの回転数を調整して発電制御される。
回転数制御手段61bと励磁調整器62bとは、発電制御モード切替手段65bによる回転数を基準としたモード切り替えによって動作する。
The rotational speed of the prime mover 10b is adjusted by a rotational speed control means 61b such as a governor. In the synchronous generator 20b, the excitation voltage and / or the excitation current is adjusted by the excitation adjuster 62b.
The generated voltage setting means 63b sets the generated voltage of the electric power generated by the synchronous motor 20b.
The rotation speed control means 61b determines the frequency corresponding to the set power generation voltage in the power generation voltage setting means 63b and controls the rotation speed of the prime mover 10b.
In the synchronous generator 20b, the generated voltage is set by the generated voltage setting means 63b. The generated voltage detection means 64b detects the generated voltage of the synchronous generator 20b.
The synchronous generator 20b feeds back and compares the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63b and the power generation voltage detected by the power generation voltage detection means 64b to obtain the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63b. In this way, power generation is controlled by adjusting the rotational speed of the prime mover 10b.
The rotation speed control means 61b and the excitation adjuster 62b operate by mode switching based on the rotation speed by the power generation control mode switching means 65b.

発電制御モード切替手段65bは、発電電圧設定手段63bでの設定発電電圧から原動機10bの回転数を割り出し、回転数が所定値よりも高いか低いかを判断する。回転数が所定値よりも高い場合には、発電制御モード切替手段65bでは第1の発電制御モードとし、回転数制御手段61bにより原動機10bの回転数を調整する。回転数が所定値よりも低い場合には、発電制御モード切替手段65bでは第2の発電制御モードとし、原動機10bの回転数を所定の値(例えば下限値)に保ち、励磁調整器62bで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20bの発電電圧を制御する。   The power generation control mode switching means 65b calculates the rotational speed of the prime mover 10b from the set power generation voltage in the power generation voltage setting means 63b, and determines whether the rotational speed is higher or lower than a predetermined value. When the rotational speed is higher than a predetermined value, the power generation control mode switching means 65b enters the first power generation control mode, and the rotational speed control means 61b adjusts the rotational speed of the prime mover 10b. When the rotational speed is lower than the predetermined value, the power generation control mode switching means 65b enters the second power generation control mode, maintains the rotational speed of the prime mover 10b at a predetermined value (for example, lower limit value), and is excited by the excitation adjuster 62b. The generated voltage of the synchronous generator 20b is controlled only by adjusting the voltage and / or exciting current.

第2の発電制御モードでは、発電制御モード切替手段65bは、発電電圧設定手段63bでの設定発電電圧に従って0Vから設置電圧になるまで発電電圧を徐々に上げていくよう励磁調整器62bでの励磁電圧を調整する。
なお、第1の発電制御モードにおいても、の発電制御モード切替手段65bは、設定発電電圧に比例的に励磁電圧を加える。また、励磁調整器62bの励磁電圧は、設定発電電圧に2次曲線的に比例するものや固定値であってもよいし、段階的な値をとってもよい。
発電電圧検出手段64bで検出される同期発電機20bの発電電圧はフィードバックされ、発電電圧設定手段63bでの設定発電電圧と比較され、回転数制御手段61bを介して、発電電圧が設定発電電圧となるように微調整される。
In the second power generation control mode, the power generation control mode switching means 65b is excited by the excitation regulator 62b so as to gradually increase the power generation voltage from 0 V to the installation voltage according to the power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63b. Adjust the voltage.
Even in the first power generation control mode, the power generation control mode switching means 65b applies the excitation voltage in proportion to the set power generation voltage. Further, the excitation voltage of the excitation adjuster 62b may be a proportional value or a fixed value proportional to the set power generation voltage, or may take a stepwise value.
The generated voltage of the synchronous generator 20b detected by the generated voltage detection means 64b is fed back, compared with the set generated voltage in the generated voltage setting means 63b, and the generated voltage is set to the set generated voltage via the rotation speed control means 61b. Finely adjusted to

この電気推進船の制御装置は、回転数制御手段61bで原動機10bの回転数を調整することと励磁調整器62bで励磁電圧及び/又は励磁電流が調整することにより同期発電機20bの発電電圧を制御する第1の発電制御モードと、原動機10bの回転数を所定の値に保ち、励磁調整器62bで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20bの発電電圧を制御する第2の発電制御モードとを有している。第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとは、原動機10bの回転数が所定の値で切り替えているが、前述のように発電電圧を基準として切り替えることもできる。   This electric propulsion ship control device adjusts the rotational speed of the prime mover 10b by the rotational speed control means 61b and the excitation voltage and / or the excitation current by the excitation adjuster 62b to adjust the generated voltage of the synchronous generator 20b. The power generation voltage of the synchronous generator 20b is controlled only by maintaining the first power generation control mode to be controlled and the rotational speed of the prime mover 10b at a predetermined value and adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster 62b. A second power generation control mode. In the first power generation control mode and the second power generation control mode, the rotational speed of the prime mover 10b is switched at a predetermined value. However, as described above, it can be switched based on the power generation voltage.

なお、上記実施形態の説明では、発電電圧設定手段63aと発電電圧設定手段63bとは、それぞれ異なる原動機10a、10b、及び同期発電機20a、20bを設定対象としたものを示したが、一体化した一つの発電電圧設定手段によって、原動機10a、10b、及び同期発電機20a、20bを設定してもよい。
例えば、一つのハンドルを有した発電電圧設定手段で設定発電電圧を変更し、各原動機10a、10bの回転数を変更することができる。
この場合、発電電圧設定手段で発電電圧を設定し、各原動機10a、10bの同期が取れた段階で、ハンドルで発電電圧の設定を変更できる。
In the description of the above embodiment, the power generation voltage setting means 63a and the power generation voltage setting means 63b are different from the prime movers 10a and 10b and the synchronous generators 20a and 20b. The prime movers 10a and 10b and the synchronous generators 20a and 20b may be set by the generated power generation voltage setting means.
For example, the set power generation voltage can be changed by the power generation voltage setting means having one handle, and the rotation speed of each of the prime movers 10a and 10b can be changed.
In this case, the generated voltage is set by the generated voltage setting means, and the setting of the generated voltage can be changed by the handle when the prime movers 10a and 10b are synchronized.

複数の原動機の同期を取る方法及び逆転切り替えの方法を図7に示す。
図7において、電力状態検出器68a、68bで、電力供給線51a、51bの電圧、周波数、位相を検出し、同期投入装置69で、検出した電圧、周波数、位相の差を算出し、かつ経過時間を検出している。
予め、投入条件として定めた、例えば電圧差が±0.03%以内、周波数差が±0.8Hz以内、位相差が±π/18rad以内、かつ許容経過時間が1分以内の条件が満たされた場合、同期投入条件が整ったと判断して、同期運転切替手段81に母線80aと母線80bを接続するように指示する。
同期運転条件が満たされている場合は、一つのハンドルを有した発電電圧設定手段で設定発電電圧を変更し、プロペラ40a、40bの回転数を連動して変更することができる。
FIG. 7 shows a method for synchronizing a plurality of prime movers and a method for reverse rotation switching.
In FIG. 7, the power state detectors 68a and 68b detect the voltage, frequency, and phase of the power supply lines 51a and 51b, and the synchronization input device 69 calculates the difference between the detected voltage, frequency, and phase. Time is detected.
The conditions set in advance, for example, the voltage difference is within ± 0.03%, the frequency difference is within ± 0.8 Hz, the phase difference is within ± π / 18 rad, and the allowable elapsed time is within one minute are satisfied. In this case, it is determined that the synchronization input condition is satisfied, and the synchronous operation switching means 81 is instructed to connect the bus 80a and the bus 80b.
When the synchronous operation condition is satisfied, the set power generation voltage can be changed by the power generation voltage setting means having one handle, and the rotation speeds of the propellers 40a and 40b can be changed in conjunction with each other.

電力供給線51aが接続されている母線80aと電力供給線51bが接続されている母線80bは、船内一般負荷71が接続されている母線80と接続されている。
船内で使用する船内一般負荷71は、インバータ72を介して母線80に接続されている。また、母線80には、回転数を調整できる原動機61cにより駆動される同期発電機20cが接続されている。
電力供給線51aが接続されている母線80aと電力供給線51bが接続されている母線80bとは、同期運転切替手段81で接続されている。また、電力供給線51bが接続されている母線80bと船内一般負荷71が接続されている母線80とは、電力系統切替手段82で接続されている。
The bus 80a to which the power supply line 51a is connected and the bus 80b to which the power supply line 51b is connected are connected to the bus 80 to which the inboard general load 71 is connected.
A general ship load 71 used on the ship is connected to the bus 80 via an inverter 72. The bus 80 is connected to a synchronous generator 20c that is driven by a prime mover 61c that can adjust the rotational speed.
The bus 80a to which the power supply line 51a is connected and the bus 80b to which the power supply line 51b is connected are connected by the synchronous operation switching means 81. Further, the bus 80b to which the power supply line 51b is connected and the bus 80 to which the inboard general load 71 is connected are connected by the power system switching means 82.

従って、同期運転切替手段81によって、電力供給線51aと電力供給線51bとを切り離すことができ、電力系統切替手段82によって、電力供給線51bが接続されている母線80bと船内一般負荷71が接続されている母線80とを切り離すことができる。
すなわち、同期発電機20aと同期発電機20bとを同期させて運転できないときには、同期運転切替手段81により、電力供給線51aと電力供給線51bとを切り離し、電力系統切替手段82により、船内一般負荷71が接続されている母線80と、電力供給線51bが接続されている母線80bとを切り離すことで、同期発電機20aと同期発電機20bとの単独運転を行うことができる。単独運転を行うことで、原動機10a及び原動機10bの回転数を大きく変動させることができる。また、何らかの原因で回転数が変動して同期外れとなった場合でも問題なく運転ができる。
Therefore, the power supply line 51a and the power supply line 51b can be disconnected by the synchronous operation switching means 81, and the bus 80b to which the power supply line 51b is connected and the inboard general load 71 are connected by the power system switching means 82. It is possible to disconnect the bus 80 that is being connected.
That is, when the synchronous generator 20a and the synchronous generator 20b cannot be operated in synchronization, the synchronous operation switching means 81 disconnects the power supply line 51a and the power supply line 51b, and the power system switching means 82 causes the general load on the ship. By separating the bus 80 connected to 71 and the bus 80b connected to the power supply line 51b, the synchronous generator 20a and the synchronous generator 20b can be operated independently. By performing the independent operation, the rotational speeds of the prime mover 10a and the prime mover 10b can be greatly varied. Further, even if the rotational speed fluctuates for some reason and becomes out of synchronization, it can be operated without any problem.

また、同期発電機20aと同期発電機20bとを同期させて運転できるときには、同期運転切替手段81により、電力供給線51aと電力供給線51bとを母線80a、80bを介して接続することで、原動機10a及び原動機10bの回転数変動が少ない場合には、複数の同期発電機20a、20bを同期させて制御し、誘導電動機30a、30bに共通的に電力供給をすることができる。   Further, when the synchronous generator 20a and the synchronous generator 20b can be operated in synchronization, the synchronous operation switching means 81 connects the power supply line 51a and the power supply line 51b via the buses 80a and 80b. When the rotational speed fluctuations of the prime mover 10a and the prime mover 10b are small, the synchronous generators 20a and 20b can be controlled in synchronization to supply power to the induction motors 30a and 30b in common.

また、同期発電機20aと同期発電機20bとを同期させて運転でき、誘導電動機30a、30bの負荷が小さいときには、電力系統切替手段82により、船内一般負荷71が接続されている母線80と、電力供給線51bが接続されている母線80bとを接続することで、船内一般負荷71に電力を供給できる。
この場合、同期発電機20aと同期発電機20bとの同期運転を行いつつ、母線80の周波数及び電圧を制御して誘導電動機30a、30bの回転数を制御できる。母線80の電圧は、0から所定の上限値まで変化させ、母線80の周波数は所定の下限値から所定の上限値まで変化させることができる。なお、0から所定の上限値までの電圧の変化は、不連続な部分を有した変化であってもよい。
同期運転切替手段81及び電力系統切替手段82により、母線80、母線80a、及び母線80bを接続する場合には、母線80の電圧と周波数を所定の関係を保って変化させることで、船内一般負荷71に電力を供給できる。
Further, the synchronous generator 20a and the synchronous generator 20b can be operated in synchronization with each other, and when the load on the induction motors 30a and 30b is small, the bus 80 to which the inboard general load 71 is connected by the power system switching means 82, By connecting the bus 80b to which the power supply line 51b is connected, power can be supplied to the ship general load 71.
In this case, the rotational speed of the induction motors 30a and 30b can be controlled by controlling the frequency and voltage of the bus 80 while performing the synchronous operation of the synchronous generator 20a and the synchronous generator 20b. The voltage of the bus 80 can be changed from 0 to a predetermined upper limit value, and the frequency of the bus 80 can be changed from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value. The change in voltage from 0 to a predetermined upper limit value may be a change having a discontinuous portion.
When the bus 80, the bus 80a, and the bus 80b are connected by the synchronous operation switching means 81 and the power system switching means 82, the general load on the ship is changed by changing the voltage and frequency of the bus 80 in a predetermined relationship. Power can be supplied to 71.

また、母線80の電圧と周波数との変化があってもインバータ72で船内一般負荷71への電力を調整できる。
母線80a、及び母線80bを接続する場合、あるいは母線80、母線80a、及び母線80bを接続する場合には、母線80a、及び母線80bあるいは母線80、母線80a、及び母線80bの電圧と周波数の関係はV/f一定の比例の関係とし、周波数一定で電圧を制御して誘導電動機30a、30bの回転数を変更するのは始動時だけで、始動後にはV/f一定の関係で誘導電動機30a、30bの回転数を変更する。誘導電動機30の回転数は、電圧と周波数で変更することができる。
Further, even if there is a change in the voltage and frequency of the bus 80, the power to the inboard general load 71 can be adjusted by the inverter 72.
When connecting bus 80a and bus 80b, or when connecting bus 80, bus 80a, and bus 80b, the relationship between the voltage and frequency of bus 80a and bus 80b or bus 80, bus 80a, and bus 80b. Is a proportional relationship with a constant V / f, and the rotation speed of the induction motors 30a and 30b is changed only at the start by controlling the voltage with a constant frequency, and after the start, the induction motor 30a has a constant V / f relationship. , 30b is changed. The number of rotations of the induction motor 30 can be changed by voltage and frequency.

なお、母線80、母線80a、及び母線80bを接続する場合には、船内一般負荷71には、原動機10a、10bにより駆動される同期発電機20a、20bから電力を供給することができ、インバータ72によって所定の周波数及び所定の電圧が供給される。   When the bus 80, the bus 80a, and the bus 80b are connected, electric power can be supplied to the inboard general load 71 from the synchronous generators 20a and 20b driven by the prime movers 10a and 10b. To supply a predetermined frequency and a predetermined voltage.

定常運転時には、母線80、母線80a、及び母線80bを接続して、複数の同期発電機20を同期させて運転を行うことができる。   During steady operation, the bus 80, the bus 80a, and the bus 80b can be connected to operate the plurality of synchronous generators 20 in synchronization.

電力系統切替手段82によって、電力供給線51bが接続されている母線80bと船内一般負荷71が接続されている母線80とを切り離す場合には、船内一般負荷71は、原動機61cにより駆動される同期発電機20cから電力が供給される。この場合には、インバータ72によらずに、所定の周波数及び所定の電圧を供給することもできる。   When the power system switching means 82 disconnects the bus 80b to which the power supply line 51b is connected and the bus 80 to which the inboard general load 71 is connected, the inboard general load 71 is synchronized with the motor 61c. Electric power is supplied from the generator 20c. In this case, a predetermined frequency and a predetermined voltage can be supplied without using the inverter 72.

始動時や、同期発電機20の発電電圧又は周波数の変動が大きいときなど、複数台の同期発電機20を同期して運転できなくなったときには、母線80から母線80bを切り離し、母線80aを母線80bから切り離すことで、同期発電機20の単独運転を行う。   When a plurality of synchronous generators 20 cannot be operated in synchronization, such as when the power generation voltage or frequency of the synchronous generator 20 is large at the time of starting, or when the synchronous generator 20 is not operated, the bus 80b is disconnected from the bus 80 and the bus 80a is connected to the bus 80b. The synchronous generator 20 is operated independently by separating from the above.

このように、電力系統切替手段82を有することで、誘導電動機30a、30bへの電力供給と船内一般負荷71への電力供給とを共用して行えるとともに、誘導電動機30a、30bへの電力供給を、船内一般負荷71への電力供給から切り離して行うこともできる。
なお、本実施形態では、誘導電動機30と同期発電機20とを同数とし、誘導電動機30aと同期発電機20aとを対応させ、誘導電動機30bと同期発電機20bとを対応させたが、誘導電動機30と同期発電機20とが同数でなくてもよい。例えば1つの誘導電動機30に対して2つ又は3つの同期発電機20が母線80a、80bに接続されていてもよく、2つの誘導電動機30に対して1つの同期発電機20が母線80a、80bに接続されていてもよい。
Thus, by having the power system switching means 82, the power supply to the induction motors 30a and 30b and the power supply to the inboard general load 71 can be shared, and the power supply to the induction motors 30a and 30b can be performed. It can also be performed separately from the power supply to the inboard general load 71.
In this embodiment, the induction motor 30 and the synchronous generator 20 are the same number, the induction motor 30a and the synchronous generator 20a are associated, and the induction motor 30b and the synchronous generator 20b are associated. 30 and the synchronous generator 20 may not be the same number. For example, two or three synchronous generators 20 for one induction motor 30 may be connected to buses 80a and 80b, and one synchronous generator 20 for two induction motors 30 may be connected to buses 80a and 80b. It may be connected to.

図3は同電気推進船の制御システムにおける第1と第2の発電制御モードの制御方法を示す説明図である。
図3(a)は原動機10の周波数(回転数)と電圧との関係を示している。
図3(a)では、定格周波数の30%で、回転数を所定の値に保ち、定格電圧の30%の電圧を得て、その後は周波数と電圧とを一定の比例関係で上昇させている。すなわち、定格周波数の30%を越えると、原動機10a、10bの回転数を上昇させ、回転数と電圧とを一定の比例関係で上昇させる(第1の発電制御モード)。 第1の発電制御モードでは、回転数制御手段61a、61bによって原動機10a、10bの回転数を調整する。また、励磁調整器62a、62bにより、設定発電電圧に比例的な励磁電圧及び/又は励磁電流を加える。
また、定格周波数の30%までは、原動機10の回転数を一定とした回転数とし、図3(b)に示すように励磁調整器62a、62bの励磁電圧を調整することのみにより同期発電機20a、20bの発電電圧を制御している(第2の発電制御モード)。
なお、励磁調整器62a、62bの励磁電圧に代わり、励磁電流を制御してもよい。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing control methods in first and second power generation control modes in the control system for the electric propulsion ship.
FIG. 3A shows the relationship between the frequency (the number of revolutions) of the prime mover 10 and the voltage.
In FIG. 3A, the rotation speed is kept at a predetermined value at 30% of the rated frequency, a voltage of 30% of the rated voltage is obtained, and thereafter the frequency and the voltage are increased in a constant proportional relationship. . That is, when it exceeds 30% of the rated frequency, the rotational speed of the prime movers 10a and 10b is increased, and the rotational speed and the voltage are increased in a certain proportional relationship (first power generation control mode). In the first power generation control mode, the rotational speeds of the prime movers 10a and 10b are adjusted by the rotational speed control means 61a and 61b. Further, an excitation voltage and / or an excitation current proportional to the set power generation voltage is applied by the excitation adjusters 62a and 62b.
Further, up to 30% of the rated frequency, the number of revolutions of the prime mover 10 is kept constant, and the synchronous generator is obtained only by adjusting the excitation voltages of the excitation adjusters 62a and 62b as shown in FIG. The power generation voltages 20a and 20b are controlled (second power generation control mode).
In place of the excitation voltage of the excitation adjusters 62a and 62b, the excitation current may be controlled.

なお、第1の発電制御モードでは、励磁調整器62a、62bにより、励磁電圧及び/又は励磁電流を回転数に比例させてもよいが、励磁調整器62a、62bによる励磁電圧及び/又は励磁電流を2次曲線的に比例させたり、固定値としたり、あるいは段階的に変えて原動機10a、10bの回転数を調整してもよい。   In the first power generation control mode, the excitation voltage and / or excitation current may be proportional to the rotation speed by the excitation adjusters 62a and 62b, but the excitation voltage and / or excitation current by the excitation adjusters 62a and 62b. May be proportional to a quadratic curve, set to a fixed value, or changed stepwise to adjust the rotational speed of the prime movers 10a and 10b.

原動機10が所定の回転数となるまでは、第2の発電制御モードで同期発電機20の発電電圧を制御する。
第2の発電制御モードでは、原動機10の回転数を所定の一定値に保つことで、原動機10を一定の回転数で回転するように制御でき、原動機10の一定の回転数の下で励磁調整器62の励磁電圧及び/又は励磁電流を調整し、同期発電機20の発電電圧を徐々に上昇させることができる。この第2の発電制御モードは、誘導電動機30をつないだときの始動時において行われる。
Until the prime mover 10 reaches a predetermined rotational speed, the power generation voltage of the synchronous generator 20 is controlled in the second power generation control mode.
In the second power generation control mode, by maintaining the rotational speed of the prime mover 10 at a predetermined constant value, the prime mover 10 can be controlled to rotate at a constant rotational speed, and excitation adjustment is performed under the constant rotational speed of the prime mover 10. By adjusting the excitation voltage and / or the excitation current of the generator 62, the power generation voltage of the synchronous generator 20 can be gradually increased. The second power generation control mode is performed at the time of starting when the induction motor 30 is connected.

第2の発電制御モードから第1の発電制御モードへの切り替えは、設定発電電圧まで発電電圧が到達したとき、例えば原動機10の回転数の下限値で行う。第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとの切り替えによる連係は、原動機10の回転数を上げるときと下げるときで設定値を異ならせることもでき、第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとを交互にステップ状に行うことで調整することもできる。また、必ずしも固定的に原動機10a、10bの下限値とせずに、下限値近傍で設定発電電圧に対して傾きを持たせたり、曲線的に変えて切り替えを連係させてもよい。
本実施形態においては、第1の発電制御モードと第2の発電制御モードとは、原動機10の回転数が所定の値で切り替えて連係することで、誘導電動機30の始動電流を抑えてソフトスタートができるとともに、スタート後には原動機10によって同期発電機20の発電電圧を制御することができる。
Switching from the second power generation control mode to the first power generation control mode is performed, for example, at the lower limit value of the rotational speed of the prime mover 10 when the power generation voltage reaches the set power generation voltage. In the linkage by switching between the first power generation control mode and the second power generation control mode, the set value can be made different between when the rotational speed of the prime mover 10 is increased and when it is decreased. It is also possible to make adjustments by alternately performing the power generation control mode. In addition, the lower limit value of the prime movers 10a and 10b is not necessarily fixed, but may be inclined with respect to the set power generation voltage in the vicinity of the lower limit value, or may be changed in a curve to link the switching.
In the present embodiment, the first power generation control mode and the second power generation control mode are linked by switching the rotational speed of the prime mover 10 at a predetermined value, thereby suppressing the starting current of the induction motor 30 and performing a soft start. In addition, the power generation voltage of the synchronous generator 20 can be controlled by the prime mover 10 after the start.

原動機10の回転数と同期発電機20の発電電圧は、所定の関係において制御することが好ましい。原動機10の回転数と同期発電機20の発電電圧は、例えば比例関係によって制御することで、誘導電動機30の回転数を制御できる。なお、この場合における比例関係は、一定の比例係数である必要はなく、異なる比例係数でもよく、更には、比例の関係ではなく、2次曲線的な関係であってもよい。   The rotational speed of the prime mover 10 and the generated voltage of the synchronous generator 20 are preferably controlled in a predetermined relationship. The rotational speed of the induction motor 30 can be controlled by controlling the rotational speed of the prime mover 10 and the generated voltage of the synchronous generator 20 by a proportional relationship, for example. In this case, the proportional relationship need not be a constant proportional coefficient, and may be a different proportional coefficient, and may be a quadratic curve relationship instead of a proportional relationship.

図4は同電気推進船の制御システムにおける制御フローチャートである。
同電気推進船における制御システムは、操船に伴うプロペラの運転状態を設定する設定手段90を有し、設定手段90によって、停止、始動、増速、減速、逆転、及びクラッシュアスターンを行うことができる。なお、この設定手段90は後述のように、同期発電機20a、20bの発電電圧設定手段63a、63bと連携しており、同期発電機20a、20bの発電制御を執り行う。
設定手段90が始動設定手段91であり、始動設定手段91で始動を設定したときには発電制御モード切替手段65a、65bは、励磁調整器62a、62bで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20a、20bの発電電圧を制御し、さらに同期発電機20a、20bの発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させる。このように、原動機10a、10bの任意の一定始動回転数の下で、同期発電機20a、20bの発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機30a、30bを始動することができる。
FIG. 4 is a control flowchart in the control system of the electric propulsion ship.
The control system in the electric propulsion ship has setting means 90 for setting the operating state of the propeller accompanying the maneuvering, and the setting means 90 can perform stop, start, acceleration, deceleration, reverse rotation, and crash astern. it can. As will be described later, the setting means 90 is linked to the power generation voltage setting means 63a and 63b of the synchronous generators 20a and 20b, and performs power generation control of the synchronous generators 20a and 20b.
When the setting means 90 is the start setting means 91 and the start setting means 91 sets the start, the power generation control mode switching means 65a and 65b only adjust the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjusters 62a and 62b. Thus, the generated voltage of the synchronous generators 20a, 20b is controlled, and the generated voltage of the synchronous generators 20a, 20b is gradually increased from 0V and changed. In this way, the induction motors 30a and 30b can be started without excessively increasing the starting current by gradually increasing the generated voltage of the synchronous generators 20a and 20b under an arbitrary constant starting rotational speed of the prime movers 10a and 10b. can do.

なお、始動設定手段91による始動設定後には増速・減速設定手段92に移行する。
設定手段90が増速・減速設定手段92であり、増速・減速設定手段92で増速・減速を設定したときには、同期発電機20a、20bが同期運転可能か否かが判断される(ステップ1)。
ステップ1において、同期発電機20a、20bが同期運転可能であると判断された場合には、同期運転手段により回転数制御手段61a、61bで同時に原動機10a、10bの回転数を調整することにより同期発電機20a、20bの発電電圧を制御する。このように、複数の同期発電機20a、20bが同期運転可能であるときには、原動機10a、10bの回転数を同時に変えることで、増速又は減速を行うことができる。
ステップ1において、同期発電機20a、20bが同期運転不可能であると判断された場合には、同期発電機20a、20bは単独運転を行う。
なお、増速・減速設定手段92の設定は、通常運転時にプロペラ40の回転数が極く低い低回転数領域を有した電気推進船においては、第1の発電制御モードと第2の発電制御モードを跨いで制御することも可能である。
Note that after the start setting by the start setting means 91, the operation proceeds to the acceleration / deceleration setting means 92.
When the setting means 90 is the acceleration / deceleration setting means 92 and the acceleration / deceleration setting means 92 sets acceleration / deceleration, it is determined whether or not the synchronous generators 20a and 20b can be operated synchronously (step) 1).
In step 1, when it is determined that the synchronous generators 20a and 20b can be operated synchronously, the synchronous operation means simultaneously adjusts the rotational speeds of the prime movers 10a and 10b with the rotational speed control means 61a and 61b. The power generation voltage of the generators 20a and 20b is controlled. As described above, when the plurality of synchronous generators 20a and 20b can be operated synchronously, it is possible to increase or decrease the speed by simultaneously changing the rotational speeds of the prime movers 10a and 10b.
In step 1, when it is determined that the synchronous generators 20a and 20b cannot be operated synchronously, the synchronous generators 20a and 20b perform an independent operation.
The acceleration / deceleration setting means 92 is set in the first power generation control mode and the second power generation control in an electric propulsion ship having a low rotation speed region where the rotation speed of the propeller 40 is extremely low during normal operation. It is also possible to control across modes.

設定手段90が逆転設定手段93であり、逆転設定手段93で逆転運転を設定したときには、誘導電動機30a、30bに供給する電力を逆相にして励磁調整器62a、62bで励磁電圧及び/又は励磁電流を調整することのみにより同期発電機20a、20bの発電電圧を制御し、さらに同期発電機20a、20bの発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させる。このように、逆相電圧を誘導電動機30a、30bに与えることで逆転を行うことができ、同期発電機20a、20bの発電電圧を徐々に上げることで、始動電流が過大になることなく誘導電動機30a、30bを逆転始動することができる。
逆転設定手段93がクラッシュアスターンである場合には、ブレーキをかける瞬間から逆相電圧を誘導電動機30a、30bに与え、プロペラ40a、40bが逆転するまでそのまま与え続ける。電圧の大きさは、電流の大きさが定格電流の2倍程度以下となるように調整する。
When the setting means 90 is the reverse rotation setting means 93 and the reverse rotation setting means 93 sets the reverse rotation operation, the electric power supplied to the induction motors 30a and 30b is reversed in phase and the excitation voltage and / or the excitation voltage is adjusted by the excitation regulators 62a and 62b. The generated voltage of the synchronous generators 20a and 20b is controlled only by adjusting the current, and the generated voltage of the synchronous generators 20a and 20b is gradually increased from 0V and changed. Thus, the reverse rotation can be performed by applying the reverse phase voltage to the induction motors 30a and 30b, and by gradually increasing the power generation voltage of the synchronous generators 20a and 20b, the induction motor is not excessively increased. 30a and 30b can be reversely started.
When the reverse rotation setting means 93 is a crash astern, the reverse phase voltage is applied to the induction motors 30a and 30b from the moment the brake is applied, and is continuously applied until the propellers 40a and 40b are reversed. The magnitude of the voltage is adjusted so that the magnitude of the current is about twice or less than the rated current.

設定手段90が停止設定手段94であり、停止設定手段94で停止を設定したときには、誘導電動機30a、30bへの電力の供給を停止した後に原動機10a、10bを停止することで、誘導電動機30a、30bへの電力の供給を確保した上、停止後の原動機10a、10bのアイドリングを行うことができる。   When the setting unit 90 is the stop setting unit 94 and the stop setting unit 94 sets the stop, the motors 10a and 10b are stopped after the supply of power to the induction motors 30a and 30b is stopped. It is possible to idle the prime movers 10a and 10b after stopping after ensuring the supply of power to 30b.

図5は、同電気推進船の制御システムにおける設定手段の概念図である。
設定手段は、実際の電気推進船の場合、図5に示すようなレバー70を有した設定手段90により実現される。レバー70を垂直に立て「停止」位置に臨ませると、プロペラ40a、40bの停止が設定され、原動機10a、10bも止まり、発電電力も供給されない状態となる。この設定手段90の「停止」位置とレバ―70が停止設定手段94を構成している。
FIG. 5 is a conceptual diagram of setting means in the control system of the electric propulsion ship.
In the case of an actual electric propulsion ship, the setting means is realized by setting means 90 having a lever 70 as shown in FIG. When the lever 70 is vertically set to the “stop” position, the propellers 40a and 40b are stopped, the prime movers 10a and 10b are stopped, and the generated power is not supplied. The “stop” position of this setting means 90 and the lever 70 constitute stop setting means 94.

レバー70を右側に倒していくと、まず「始動」位置となる。この「始動」位置にレバー70を臨ませることにより、上記した始動設定手段91が実現され、制御的にも始動時の制御が行われる(第2の発電制御モード)。
「始動」位置にレバー70を固定して臨ませた場合には、原動機10a、10bが下限値の回転数で運転され、対応した発電電圧での出力が得られる。
レバー70を更に右に倒していくことにより、プロペラ40a、40bの回転数の上がった状態が設定され、原動機10a、10bの回転数を上げ、発電電圧と周波数を次第に大きくするように増速制御がされる。逆にレバー70を戻すとプロペラ40a、40bの回転数を下げる状態が設定され、原動機10a、10bの回転数を下げ、発電電圧と周波数を次第に小さくするように減速制御がされる(第1の発電制御モード)。
When the lever 70 is tilted to the right, the “start” position is first reached. By bringing the lever 70 to the “start” position, the start setting means 91 described above is realized, and control at the time of start is also performed in terms of control (second power generation control mode).
When the lever 70 is fixed at the “start” position, the prime movers 10a and 10b are operated at the rotation speed of the lower limit value, and an output with a corresponding generated voltage is obtained.
By further tilting the lever 70 to the right, the state where the rotation speed of the propellers 40a and 40b is increased is set, the rotation speed of the prime movers 10a and 10b is increased, and the speed increase control is performed so as to gradually increase the generated voltage and frequency. Is done. Conversely, when the lever 70 is returned, a state is set in which the rotational speeds of the propellers 40a and 40b are lowered, and the speed reduction control is performed so that the rotational speeds of the prime movers 10a and 10b are lowered and the generated voltage and the frequency are gradually reduced (first operation). Power generation control mode).

この際の設定手段90における増速・減速を設定する範囲とレバー70が、増速・減速設定手段92を構成している。
プロペラ40a、40bを逆転させるには、レバー70を一旦「停止」位置にキープし停止信号を出した後、更にレバー70を左側に倒す必要がある。この逆転を設定した場合、正転と同様に始動からスタートし、原動機は正転に始動すると共に同期発電機20a、20bは第2の発電制御モードで発電するが、電力供給線51a、51bの三相線を図7に示すように、逆相切替スイッチ73a、73bにより逆相電圧が印加される状態に切り替え、誘導電動機30a、30bの回転方向を逆転させる。正転時と同様に、逆転時においても始動時の制御(第2の発電制御モード)、増速、減速時の制御(第1の発電制御モード)が実行される。
The range for setting acceleration / deceleration in the setting means 90 and the lever 70 at this time constitute the acceleration / deceleration setting means 92.
In order to reversely rotate the propellers 40a and 40b, it is necessary to keep the lever 70 once at the “stop” position and issue a stop signal, and then further tilt the lever 70 to the left. When this reverse rotation is set, it starts from the start as in the normal rotation, the prime mover starts in the normal rotation and the synchronous generators 20a and 20b generate power in the second power generation control mode, but the power supply lines 51a and 51b As shown in FIG. 7, the three-phase line is switched to a state in which a reverse-phase voltage is applied by the reverse-phase selector switches 73a and 73b, and the rotation directions of the induction motors 30a and 30b are reversed. Similarly to the forward rotation, the control at the time of starting (second power generation control mode) and the control at the time of acceleration and deceleration (first power generation control mode) are also executed at the time of reverse rotation.

電気推進船を緊急停止させるクラッシュアスターンは、プロペラ40a、40bの回転を正転から逆転に切り替え、船を緊急停止させる制御である。レバー70を正転運転位置(増速・減速位置)から停止位置を通過してクラッシュアスターン位置左側一杯に倒すことにより設定ができる。この制御が行われた場合、プロペラ40a、40bは最初は船体により正転方向に連れまわされているが、正転回転数がある値以下となった時点で、原動機10が始動し同期発電機20a、20bの電圧を誘導電動機30a、30bに逆相電圧が印加されるようにして、誘導電動機30a、30bが正転しているのに逆相電圧がかかるいわゆるプラギングブレーキがかかる状態となる。このまま逆相電圧をかけ続けるとプロペラ40a、40bの回転数は0となり、更に逆相電圧をかけるとプロペラ40a、40bはついに逆回転し始める。そして、船が完全に停止するまで逆回転し続ける。   The crash astern that causes the electric propulsion ship to stop urgently is control for switching the rotation of the propellers 40a and 40b from normal rotation to reverse rotation to urgently stop the ship. Setting can be made by moving the lever 70 from the forward rotation operation position (acceleration / deceleration position) to the left side of the crash astern position through the stop position. When this control is performed, the propellers 40a and 40b are initially driven in the forward direction by the hull, but when the normal rotation speed falls below a certain value, the prime mover 10 starts and the synchronous generator A so-called plugging brake is applied in which a reverse phase voltage is applied to the induction motors 30a and 30b so that the reverse phase voltage is applied to the induction motors 30a and 30b. If the reverse-phase voltage is continuously applied as it is, the rotation speed of the propellers 40a and 40b becomes 0, and if the reverse-phase voltage is further applied, the propellers 40a and 40b finally start reverse rotation. And it keeps rotating backward until the ship stops completely.

この設定手段90における左側での始動、増速・減速、クラッシュアスターンの設定範囲とレバー70が、逆転設定手段93を構成している。
例えば、プロペラ40a、40bが正転しているレバー70が右側に存在する状態から、緊急対応としてレバー70を一気に左側一杯に倒しても、レバー70の通過した一連の必要な制御を処理した後、クラッシュアスターン運転がされる。すなわち、正転での減速から停止、逆転での始動から増速を最短で実行してからクラッシュアスターン状態になる。
また図7に示すように、設定手段90におけるレバー70の位置設定により、停止、始動、増速・減速、逆転、クラッシュアスターンが設定された場合、プロペラ40a、40bの設定回転数が発電電圧設定手段63a、63bに伝えられ、原動機10a、10bの回転数制御手段61a、61bに伝えられるが、この途中で誘導電動機30a、30bにスリップがあるため若干の補正が行なわれる。
The setting range of the start, acceleration / deceleration, and crash astern on the left side of this setting means 90 and the lever 70 constitute a reverse rotation setting means 93.
For example, after processing a series of necessary controls that the lever 70 has passed, even if the lever 70 is fully swung to the left side as an emergency response from the state where the lever 70 with the propellers 40a and 40b rotating forward is present on the right side Crash astern driving. In other words, the vehicle enters the crash astern state after performing the shortest speed reduction from the forward rotation and starting the reverse rotation.
Further, as shown in FIG. 7, when stop, start, acceleration / deceleration, reverse rotation, and crash astern are set by the position setting of the lever 70 in the setting means 90, the set rotation speed of the propellers 40a and 40b is the generated voltage. Although it is transmitted to the setting means 63a and 63b and is transmitted to the rotational speed control means 61a and 61b of the prime movers 10a and 10b, some correction is performed because the induction motors 30a and 30b are slipped in the middle.

以上から明らかなように、設定手段90による設定や発電電圧設定手段63a、63bによる設定発電電圧は即座に設定されても、制御システムはこれらの設定条件や設定発電電圧が得られるようにフィードバック制御を行い、時間をかけて設定条件や設定発電電圧を得る結果となる。
なお、図5における切替点は、正転、逆転とも第1の発電制御モードと第2の発電制御モードの相当回転数位置を示す。必ずしも第2の発電制御モードが始動のみでなく、始動後の増速・減速の回転数範囲が、一部、第2の発電制御モードで行われてもよいことを示唆している。
As is apparent from the above, even if the setting by the setting means 90 and the set power generation voltage by the power generation voltage setting means 63a and 63b are set immediately, the control system performs feedback control so that these setting conditions and the set power generation voltage can be obtained. To obtain the set condition and set power generation voltage over time.
In addition, the switching point in FIG. 5 shows an equivalent rotational speed position in the first power generation control mode and the second power generation control mode in both forward rotation and reverse rotation. This suggests that not only the second power generation control mode is necessarily started, but also the speed increase / deceleration speed range after the start may be partially performed in the second power generation control mode.

図6は本発明の他の実施形態による電気推進船の制御システムを示すブロック図である。なお、上記実施形態と同一機能構成には同一符号を付して説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態による電気推進船は、プロペラ40a、40bの回転数を設定する回転数設定手段66a、66bと、回転数設定手段66a、66bで設定した設定回転数を発電電圧設定手段63a、63bの設定発電電圧に変換する変換手段67a、67bを備えている。
本実施形態による電気推進船の制御システムでは、一般的に船舶の操船時に用いられる
回転数設定手段66a、66bの設定されたプロペラ40の回転数に従って同期発電機20a、20bの発電制御を行う。本実施形態による電気推進船の制御システムによれば、プロペラ40a、40bの設定された回転数に従って発電制御を行うことができる。
なお、回転数変換手段67a、67bは、操船時における設定回転数を所定のテーブルや所定の関係式により、自動的に設定発電電圧に変換するものであることが好ましいが、操船者が人為的に設定回転数を読み取り設定発電電圧に変換可能な、変換表や変換グラフのような補助的な手段であってもよい。
FIG. 6 is a block diagram showing a control system for an electric propulsion ship according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same function structure as the said embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6, the electric propulsion ship according to the present embodiment generates the rotation speed setting means 66a and 66b for setting the rotation speed of the propellers 40a and 40b, and the set rotation speed set by the rotation speed setting means 66a and 66b. Conversion means 67a and 67b for converting into the set power generation voltage of the voltage setting means 63a and 63b are provided.
In the control system for an electric propulsion ship according to the present embodiment, power generation control of the synchronous generators 20a and 20b is performed in accordance with the rotation speed of the propeller 40 set by the rotation speed setting means 66a and 66b that is generally used when the ship is operated. According to the control system for an electric propulsion ship according to the present embodiment, power generation control can be performed in accordance with the set rotation speed of the propellers 40a and 40b.
The rotation speed conversion means 67a and 67b are preferably those that automatically convert the set rotation speed at the time of maneuvering into a set power generation voltage according to a predetermined table or a predetermined relational expression. Alternatively, auxiliary means such as a conversion table or a conversion graph that can read the set rotation speed and convert it into the set power generation voltage may be used.

プロペラ40a、40bの回転数は、電圧と周波数で調整される。すなわち、図8に示すように、電圧に従って原動機10a、10bに対する周波数を所定の関係(V/f一定の比例の関係)を保って変化させる。図8は、図3(a)相当図である。   The rotation speed of the propellers 40a and 40b is adjusted by voltage and frequency. That is, as shown in FIG. 8, the frequency with respect to the prime movers 10a and 10b is changed according to the voltage while maintaining a predetermined relationship (V / f constant proportional relationship). FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.

発電電圧設定手段63a、63bでの設定発電電圧に従って、回転数制御手段61a、61bにより原動機10a、10bの回転数(周波数)を設定発電電圧と所定の関係(V/f一定の比例の関係)を保って変化させることで、プロペラ40a、40bの回転数を調整できる。   According to the power generation voltage set by the power generation voltage setting means 63a, 63b, the rotational speed control means 61a, 61b causes the rotational speed (frequency) of the prime movers 10a, 10b to have a predetermined relationship with the set power generation voltage (proportional relationship with a constant V / f) By changing while maintaining the rotation speed of the propellers 40a and 40b, the rotation speed of the propellers 40a and 40b can be adjusted.

以上で述べた、各実施形態における電気推進船の制御システムは、従来に無い次のような利点も有している。
すなわち、従来の電気推進船の制御システムは、始動時の誘導電動機の始動電流が過大となるので、一つの誘導電動機でプロペラが推進されるシステムであっても、原動機と同期発電機が2台必要であった。また、原動機の一つが故障した場合のために予備の原動機が必要であった(原動機と同期発電機が合計3セット必要)。しかし、本電気推進船の制御システムでは、始動電流が過大でないため、原動機と同期発電機が1セットでも始動でき、予備の原動機を含めて2セットの原動機と同期発電機でシステムが構築できる。これにより、設置スペースの低減とコストの合理化が図れる。
The control system for an electric propulsion ship in each embodiment described above also has the following advantages that have not existed in the past.
That is, in the conventional electric propulsion ship control system, since the starting current of the induction motor at the time of starting is excessive, even if the propeller is propelled by one induction motor, two motors and synchronous generators are used. It was necessary. Also, a spare prime mover was necessary in case one of the prime movers failed (a total of 3 sets of prime movers and synchronous generators were required). However, in the control system of this electric propulsion ship, since the starting current is not excessive, even one set of the prime mover and the synchronous generator can be started, and the system can be constructed with two sets of the prime mover and the synchronous generator including the spare prime mover. Thereby, the installation space can be reduced and the cost can be rationalized.

本発明によれば、インバータや可変ピッチのプロペラ翼角の変更を行うことなく船速を変更でき、電気推進船に広く適用が可能である。   According to the present invention, the ship speed can be changed without changing the inverter and the variable pitch propeller blade angle, and the invention can be widely applied to electric propulsion ships.

10 原動機
10a 原動機
10b 原動機
20 同期発電機
20a 同期発電機(第1の同期発電機)
20b 同期発電機(第2の同期発電機)
20c 同期発電機
30 誘導電動機
30a 誘導電動機
30b 誘導電動機
40 プロペラ
40a プロペラ
40b プロペラ
51a 電力供給線
51b 電力供給線
52a 減速機
52b 減速機
61a 回転数制御手段
61b 回転数制御手段
61c 原動機
62a 励磁調整器
62b 励磁調整器
63a 発電電圧設定手段
63b 発電電圧設定手段
64a 発電電圧検出手段
64b 発電電圧検出手段
65a 発電制御モード切替手段
65b 発電制御モード切替手段
66a 回転数設定手段
66b 回転数設定手段
67a 変換手段
67b 変換手段
71 船内一般負荷
72 インバータ
80 母線
80a 母線
80b 母線
81 同期運転切替手段
82 電力系統切替手段
90 設定手段
91 始動設定手段
92 増速・減速設定手段
93 逆転設定手段
94 停止設定手段
10 prime mover 10a prime mover 10b prime mover 20 synchronous generator 20a synchronous generator (first synchronous generator)
20b Synchronous generator (second synchronous generator)
20c Synchronous generator 30 Induction motor 30a Induction motor 30b Induction motor 40 Propeller 40a Propeller 40b Propeller 51a Power supply line 51b Power supply line 52a Reduction gear 52b Reduction gear 61a Rotational speed control means 61b Rotational speed control means 61c Excitation motor 62a Excitation motor 62a Excitation adjuster 63a Generation voltage setting means 63b Generation voltage setting means 64a Generation voltage detection means 64b Generation voltage detection means 65a Generation control mode switching means 65b Generation control mode switching means 66a Rotation speed setting means 66b Rotation speed setting means 67a Conversion means 67b Conversion Means 71 Inboard general load 72 Inverter 80 Bus 80a Bus 80b Bus 81 Synchronous operation switching means 82 Power system switching means 90 Setting means 91 Start setting means 92 Acceleration / deceleration setting means 93 Reverse setting means 94 Stop setting means

Claims (19)

回転数制御手段により回転数を調整できる原動機により駆動される同期発電機と、
前記同期発電機に与える励磁電圧及び/又は励磁電流を調整する励磁調整器と、
前記同期発電機により発電された電力により駆動される、プロペラが接続された誘導電動機とを備え、
さらに、前記回転数制御手段で前記原動機の前記回転数を調整することにより前記同期発電機の発電電圧を制御する第1の発電制御モードと、
前記励磁調整器で前記励磁電圧及び/又は前記励磁電流を調整することのみにより前記同期発電機の前記発電電圧を制御する第2の発電制御モードと
前記原動機の前記回転数若しくは前記同期発電機の周波数、又は前記同期発電機の前記発電電圧が所定の値よりも高いか低いかを判断して切り替え、前記同期発電機の前記発電電圧の制御を切り替えて連係する発電制御モード切替手段を備えたことを特徴とする電気推進船の制御装置。
A synchronous generator driven by a prime mover capable of adjusting the rotational speed by the rotational speed control means;
An excitation regulator for adjusting the excitation voltage and / or excitation current applied to the synchronous generator;
An induction motor connected with a propeller, driven by the power generated by the synchronous generator,
Furthermore, a first power generation control mode for controlling the power generation voltage of the synchronous generator by adjusting the rotation speed of the prime mover with the rotation speed control means,
A second power generation control mode for controlling the generator voltage of the synchronous generator only by adjusting the excitation voltage and / or the excitation current in the excitation regulator,
Switching the number of revolutions of the prime mover or the frequency of the synchronous generator, or whether the generated voltage of the synchronous generator is higher or lower than a predetermined value, and switching the generated voltage of the synchronous generator A control device for an electric propulsion ship, comprising power generation control mode switching means for switching and linking .
請求項に記載の電気推進船の制御装置において、
前記第2の発電制御モードでは、前記原動機の前記回転数を所定の一定値に保つことを特徴とする電気推進船の制御装置。
The control device for an electric propulsion ship according to claim 1 ,
In the second power generation control mode, the electric propulsion ship control device is characterized in that the rotational speed of the prime mover is maintained at a predetermined constant value.
請求項1又は2に記載の電気推進船の制御装置において、
前記原動機の前記回転数と前記同期発電機の前記発電電圧とを所定の関係において制御することを特徴とする電気推進船の制御装置。
In the control device of the electric propulsion ship according to claim 1 or 2 ,
A control device for an electric propulsion ship that controls the rotational speed of the prime mover and the generated voltage of the synchronous generator in a predetermined relationship.
請求項1からのいずれか1項に記載の電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムであって、
前記同期発電機及び前記誘導電動機を母線に接続し、
前記母線の電圧を0から所定の上限値まで変化させ、前記母線の周波数を所定の下限値から所定の上限値まで変化させることを特徴とする電気推進船の制御システム。
An electric propulsion ship control system using the electric propulsion ship control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Connecting the synchronous generator and the induction motor to a bus;
An electric propulsion ship control system, wherein the voltage of the bus bar is changed from 0 to a predetermined upper limit value, and the frequency of the bus bar is changed from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value.
請求項に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記母線の電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させることを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 4 ,
A control system for an electric propulsion ship, wherein the voltage and frequency of the bus are changed while maintaining a predetermined relationship.
請求項又はに記載の電気推進船の制御システムであって、
前記同期発電機として、少なくとも第1の同期発電機と第2の同期発電機とを前記母線に接続し、
第1の前記同期発電機と第2の前記同期発電機とを切り離す同期運転切替手段を有することを特徴とする電気推進船の制御システム。
An electric propulsion ship control system according to claim 4 or 5 ,
As the synchronous generator, at least a first synchronous generator and a second synchronous generator are connected to the bus,
A control system for an electric propulsion ship, comprising: synchronous operation switching means for separating the first synchronous generator and the second synchronous generator.
請求項からのいずれか1項に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記母線には船内で使用する船内一般負荷が接続され、
前記船内一般負荷が接続されている前記母線と、前記同期発電機及び前記誘導電動機が接続されている前記母線とを切り離す電力系統切替手段を有することを特徴とする電気推進船の制御システム。
The control system for an electric propulsion ship according to any one of claims 4 to 6 ,
The bus is connected to a general ship load used on the ship,
An electric propulsion ship control system comprising power system switching means for separating the bus connected to the inboard general load from the bus connected to the synchronous generator and the induction motor.
請求項6を引用する請求項に記載の電気推進船の制御システムであって、
第1の前記同期発電機と第2の前記同期発電機とを同期させて運転できないときに、
前記同期運転切替手段により、第1の前記同期発電機と第2の前記同期発電機とを切り離すことを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 7 , which refers to claim 6 .
When the first synchronous generator and the second synchronous generator cannot be operated in synchronization,
A control system for an electric propulsion ship, characterized in that the first synchronous generator and the second synchronous generator are separated by the synchronous operation switching means.
請求項6を引用する請求項又はに記載の電気推進船の制御システムであって、
第1の前記同期発電機と第2の前記同期発電機とを同期させて運転できるときに、
前記同期運転切替手段により、第1の前記同期発電機と第2の前記同期発電機とを接続することを特徴とする電気推進船の制御システム。
The control system for an electric propulsion ship according to claim 7 or 8 , which refers to claim 6 .
When the first synchronous generator and the second synchronous generator can be operated in synchronization with each other,
A control system for an electric propulsion ship, wherein the first synchronous generator and the second synchronous generator are connected by the synchronous operation switching means.
請求項1からのいずれか1項に記載の電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムであって、
前記同期発電機の前記発電電圧を設定する発電電圧設定手段と、
前記同期発電機の前記発電電圧を検出する発電電圧検出手段とを有し、
前記発電電圧設定手段で設定した設定発電電圧と前記発電電圧検出手段で検出した発電電圧とを比較して前記同期発電機の発電制御をすることを特徴とする電気推進船の制御システム。
An electric propulsion ship control system using the electric propulsion ship control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Generated voltage setting means for setting the generated voltage of the synchronous generator;
Power generation voltage detection means for detecting the power generation voltage of the synchronous generator,
A control system for an electric propulsion ship, wherein power generation control of the synchronous generator is performed by comparing a set power generation voltage set by the power generation voltage setting means and a power generation voltage detected by the power generation voltage detection means.
請求項10に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記プロペラの回転数を設定する回転数設定手段と、
前記回転数設定手段で設定した設定回転数を前記発電電圧設定手段の前記設定発電電圧に変換する変換手段とを備え、
前記回転数設定手段の前記回転数の設定に従って前記同期発電機の発電制御を行うことを特徴とする電気推進船の制御システム。
The control system for an electric propulsion ship according to claim 10 ,
A rotation speed setting means for setting the rotation speed of the propeller;
Conversion means for converting the set rotational speed set by the rotational speed setting means into the set power generation voltage of the power generation voltage setting means,
A control system for an electric propulsion ship, wherein power generation control of the synchronous generator is performed according to the setting of the rotation speed of the rotation speed setting means.
請求項10又は11に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記発電電圧設定手段で設定した前記設定発電電圧に従って、
前記発電電圧と周波数とを所定の関係を保って変化させることを特徴とする電気推進船の制御システム。
The control system for an electric propulsion ship according to claim 10 or 11 ,
According to the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means,
A control system for an electric propulsion ship, wherein the generated voltage and the frequency are changed while maintaining a predetermined relationship.
請求項10から12のいずれか1項に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記発電電圧設定手段で設定した前記設定発電電圧に従って、
前記回転数制御手段により前記原動機の前記回転数を調整することを特徴とする電気推進船の制御システム。
The control system for an electric propulsion ship according to any one of claims 10 to 12 ,
According to the set power generation voltage set by the power generation voltage setting means,
A control system for an electric propulsion ship, wherein the rotational speed of the prime mover is adjusted by the rotational speed control means.
請求項1からのいずれか1項に記載の電気推進船の制御装置を使用した電気推進船の制御システムであって、
操船に伴う前記プロペラの運転状態を設定する設定手段を有することを特徴とする電気推進船の制御システム。
An electric propulsion ship control system using the electric propulsion ship control device according to any one of claims 1 to 3 ,
A control system for an electric propulsion ship, comprising setting means for setting an operating state of the propeller associated with a ship maneuvering.
請求項14に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記設定手段は始動設定手段であり、
前記始動設定手段で始動を設定したときには
前記励磁調整器で前記励磁電圧及び/又は前記励磁電流を調整することのみにより前記同期発電機の前記発電電圧を制御する前記第2の発電制御モードを用い、
さらに前記同期発電機の前記発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させることを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 14 ,
The setting means is start setting means,
When the start is set by the start setting means, the second power generation control mode for controlling the power generation voltage of the synchronous generator only by adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster is used. ,
Furthermore, the electric propulsion ship control system is characterized in that the generated voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0V.
請求項14に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記設定手段は増速・減速設定手段であり、
前記増速・減速設定手段で増速・減速を設定したときには、
前記回転数制御手段で前記原動機の前記回転数を調整することにより前記同期発電機の前記発電電圧を制御する前記第1の発電制御モードを用いたことを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 14 ,
The setting means is acceleration / deceleration setting means,
When acceleration / deceleration is set by the acceleration / deceleration setting means,
An electric propulsion ship control system using the first power generation control mode in which the rotational speed of the synchronous generator is controlled by adjusting the rotational speed of the prime mover with the rotational speed control means.
請求項14に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記設定手段は逆転設定手段であり、
前記逆転設定手段で逆転運転を設定したときには、
前記誘導電動機に供給される電力を逆相にして
前記励磁調整器で前記励磁電圧及び/又は前記励磁電流を調整することのみにより前記同期発電機の前記発電電圧を制御する前記第2の発電制御モードを用い、
さらに前記同期発電機の前記発電電圧を0Vから徐々に上げて変化させることを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 14 ,
The setting means is a reverse rotation setting means;
When reverse rotation operation is set by the reverse rotation setting means,
The second power generation control for controlling the power generation voltage of the synchronous generator only by adjusting the excitation voltage and / or the excitation current with the excitation adjuster with the power supplied to the induction motor in reverse phase. Use the mode
Furthermore, the electric propulsion ship control system is characterized in that the generated voltage of the synchronous generator is gradually increased from 0V.
請求項14に記載の電気推進船の制御システムであって、
前記設定手段は停止設定手段であり、
前記停止設定手段で停止を設定したときには、
前記誘導電動機への電力の供給を停止した後に前記原動機を停止することを特徴とする電気推進船の制御システム。
A control system for an electric propulsion ship according to claim 14 ,
The setting means is a stop setting means;
When the stop is set by the stop setting means,
An electric propulsion ship control system, wherein the prime mover is stopped after the supply of electric power to the induction motor is stopped.
請求項から18のいずれか1項に記載の電気推進船の制御システムを搭載した電気推進船。 An electric propulsion ship equipped with the control system for an electric propulsion ship according to any one of claims 4 to 18 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105607565B (en) * 2015-12-17 2018-06-15 国家电网公司 Excitation system logic control method in a kind of pumped storage machine Back To Back Startup Procedure
KR102561800B1 (en) * 2018-10-29 2023-07-31 한화오션 주식회사 Hybrid propulsion system capable of sailing at optimal efficiency
CN113148094B (en) * 2021-04-30 2023-08-22 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 Multi-mode switching control method and device for ship hybrid power system and storage medium
WO2023144859A1 (en) * 2022-01-25 2023-08-03 須山弘次 Magnet reversal motor and power generator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54140123A (en) * 1978-04-24 1979-10-31 Toshiba Corp Variable speed driving device of alternating current motor
JPS6126455A (en) * 1984-07-17 1986-02-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Motor
JPH11285291A (en) * 1998-03-27 1999-10-15 Hitachi Zosen Corp Electrical propulsion facility of ship
JP2007089315A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Yanmar Co Ltd Start control device for motor
DE102009043530A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Electric drive shaft and vehicle with such an electric drive shaft

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