JPH01274679A - 船舶電気推進システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、交流電動機によって船舶のスクリューを駆動
して推進する船舶電気推進システムに関する。

（従来の技術） 従来の船舶電気推進システムの構成を第３図に示す。

一般的な船舶電気推進システムの構成としては、ディー
ゼルエンジンやガスタービンなどの原動機１により発電
機２を駆動して交流電力を発電する。

この発電した交流電力は電力変換器３によって電力変換
される。電力変換器３はそれぞれのシステムによって、
サイクロコンバータ装置や負荷転流式インバータ装置、
自励シンバータ装置などが採用され交流電動１４を駆動
する。第３図では電力変換装置３をサイクロコンバータ
装置とした場合のシステムで表現しているが前記したど
の電力変換′５Ａ置でも同様である。

船舶のプロペラ５はこの電力変換器３によって速度制御
される電動機４によって駆動される。

以上が船舶電気推進システムの基本構成である。

（発明が解決しようとする課題） このように構成されたシステムにおいて、次のような問
題がある。すなわち、船舶が前進している状態において
減速停止するためには、プロペラを逆転することにより
逆推進力を発生して行なう。

そのときのプロペラの回転速度（電動機の回転速度）電
動機発生トルクの関係を第４図に示す。

第４図において零速度からＮ１速度までの範囲が正方向
回転で発生トルクが負となっている。すなわち、電動機
は発電機として作用していることを示す。

これは船舶が進行しているためプロペラは正回転で回転
する方向に力を受けることによる。このように電動機４
から見た場合、正方向トルクを負荷より受けている状態
で逆転しようとした場合、発電機として作用する回生運
転状態が生ずる。

ところが、この回生電力は電力変換器３を通して、発電
機２に作用したとき、発電機２は電力を消費するように
作用するため電動機として動作し電気エネルギーを機械
エネルギーに変換する。これにより、原動機１は加速さ
れる。しかし、ディーゼルエンジンやガスタービンなど
の機械式原動機１は、回転エネルギーを消費することは
できないため、回生されてきた電気エネルギーは、原動
機１と発電機２の回転部分の回転エネルギーへ変換する
べく、原動機を加速してしまう。尚、これは逆進での減
速停止も同様である。

本発明は、以上のように船舶進行中に減速停止しようと
したとき、原動機を加速して過速度などの不具合となら
ないような船舶電気推進システムを提供することを目的
としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記発明の目的を達成するために、本発明は第２の電力
変換装置とその負荷として抵抗器が接続され第１と第２
の電力変換装置の総合電力が一定値以上の回生電力とな
らないようにした船舶電気推進システムとしている。

（作　用） このような手段により、発電機には回生電力がそのまま
作用しないため原動機と発電機の損失分だけが発電機へ
電気エネルギーとして作用し、残りの電気エネルギーは
抵抗器で消費されるため、原動機は加速されることはな
い。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例の構成を示す。原動機１、発
電機２、電力変換器３、電動機４、プロペラ５で構成さ
れた内容は従来の第２図と同様である。それに対して、
本発明は、電力変換器３の入力端の回生電力を検出する
検出器１０、交流電源に接続された制動用電力変換器１
２とこの制動用電力変換器１２の負荷として接続された
抵抗器１３とによって構成されている。制動用電力変換
器１２は、−例として３相グレツツ結線のサイリスタ整
流器とし、サイリスタの点弧位相制御により負荷の抵抗
器１３へ流れる電流を制御できる電流制御回路骨の電力
変換器であり、この負荷１３に流す電流、すなわち消費
電力は、前記回生電力検出器１０の信号によって決めら
れる。

このように構成された本発明によると、船舶が減速停止
しようとしたときの回生電力は、検出器１０によって検
出され、それにより制御用電力変換器１２が負荷抵抗１
３に電流を流ザ。すなわち、電力変換装置３が回生じた
電力を制動用電力変換器１２か消費することになり、そ
の両者の関係を発電機２への回生電力量が一定値以上と
ならないように決めてやる。この一定量とは零から原動
機１と発電機２の損失量の間で決められる。

以上により、電動機４が発生する電気エネルギーは、す
べて負荷抵抗１３及び原動機１と発電機２の損失として
処理されるため発電機２は電動機として動作することな
く、原動機１を不要に加速することがない。

他の実施例としては第２図に示すように電力検出器１０
を発電機出力端として発電機の入力電力を一定値以下と
するような構成でも本発明による主旨は同じである。

また、制動用電力変換器１２は第２図に示すようにサイ
リスタによる３相ＡＣスイツチ構成として負荷抵抗１３
は３相構成としても本発明の主旨は同じである。

さらに、原動機１、発電機２が複数台で構成されたり駆
動側である電力変換器３、電動機４、プロペラ５が同様
に複数台でも同様である。

〔発明の効果〕

このように本発明によると、電動機でプロペラを駆動し
て推進する船舶で前進（後進）減速停止において、電動
機が回生運転しても、原動機を不要に加速することなく
、船舶を減速停止することのできる船舶電気推進システ
ムを捉供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図は従来の一般的船
舶電気推進システムの構成図、第４図は、船舶が前進中
に減速停止を行なったときの電動機回転と発生トルクと
の関係を示す図である。 １・・・原動機 ２・・・発電機 ３・・・電力変換器 ４・・・電動機 ５・・・プロペラ １０・・・回生電力検出器 １２・・・制御用電力変換器 １３・・・負荷抵抗 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動機と発電機によって発電された交流電源を入
   力して任意の可変電圧可変周波数電源に電力変換して交
   流電動機を可変速駆動する第１の電力変換装置によって
   プロペラ等を駆動する船舶電気推進システムにおいて、
   前記交流電源に第２の電力変換装置とその負荷として抵
   抗器が接続され、前記第１の電力変換装置の回生電力を
   検出し、その検出した回生電力量を前記第２の電力変換
   装置の電力基準として、第２の電力変換装置で有効電力
   を消費することにより第１と第２の電力変換装置の総合
   電力が一定値以上の回生電力とならないようにした船舶
   電気推進システム。