JPH02131377A - 始動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、ガスタービン発電装置におけるタ
ービン始動装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図はガスタービン発電装置の従来の始動装１を示す
ブロック図である。同図において、１はガスタービン、
２は減速機、３は発電機、４はタービン軸回転数検出器
、５はスタータ・モータ（以下、スタータという）６は
スタータ用バッテリ、７は給電ケーブル、８は始動用押
ボタンである。

この構成においては、押ボタン８の投入あるいは商用電
源の停電による始動信号の発生により、バッテリ６から
スタータ５に電力が給電され、スタータ５が起動して、
その回転力（スタータトルク）が減速機２を介してガス
タービンｌに伝達される。ガスタービン１は、回転速度
Ｎが低い速度領域（５〜１５％速度領域）、つまり燃焼
用空気の流れがゆるやかな領域で着火する必要がある。

ガスタ〜ビン１は一度着火すると、第２図に示すように
、スタータトルクと燃焼による自力加速（最初は燃焼に
よる自力加速が極めて小さい）により回転上昇し、所定
時間後（着火後２０秒程度）に自力回転上昇が可能とな
る。

ガスタービン１の着火は、回転速度Ｎが低いと、燃焼に
必要な空気量が確保されないために、逆に余り高いと、
空気の流れが速すぎて、着火し難いので、第３図に示す
着火に最も適した最適回転数領域（５〜１５％速度領域
）で着火させるようにしている。

ガスタービンｌは、着火タイミングを逸しないように、
上記最適回転数領域で、第３図に実線で示すように、あ
る時間（最適着火時間）１＋をがけて立上げることが望
ましいが、スタータトルクが大き過ぎると、図に鎖線で
示すような速度上昇特性となり、立上げ時間がｔ１゛　
で示すように短くなるので、着火失敗しやすくなる。

ところで、スタータ５は直流電動機と、これにスプライ
ン係合するクラッチからなり、出力トルクは電動機電流
に比例し、回転数は給電ケーブル７の抵抗に反比例する
。従って、バッテリ６にも最適容量があり、最大突入電
流による最大容量を上限とし、最小突入電流による最小
容量を下限として、この範囲内のバノテリ容量を持つバ
ッテリを選定し、スタータ５との協調を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

バフテリ６の容量選定に際しては、ケーブル７の抵抗値
も折り込むが、発注後に、発電システムの仕様の変更が
あったりして、給電ケーブル７の抵抗値が、仕様変更前
に折り込んだ抵抗値より著しく小さくなったような場合
には、スタータ５に過大な電流が流入して焼損を起こし
たりする他、、ガスタービン１の立上りが第３図に鎖線
で示したように早くなり、着火タイミングを逸しやすく
なるという問題がある。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
給電ケーブルの抵抗値に左右されることなく最適始動特
性で立上げることができる始動装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記問題を解消するために、スタタ・モータ
への給電電流を調節する電流調節装置、原動機の加速度
を検出する回路、上記加速度を設定加速度と比較する比
較器、この比較器の偏差出力が許容値になるように上記
電流調節装置を制御する回路を備え、上記電流調節装置
をスタータ・モータへの給電ケーブルと直列に挿入した
ものである。

〔作用〕

この発明では、スタータ・モータの発生トルクが過大で
ある場合、過少である場合には、許容値になるように．
スタータ・モータへの給電電流が電流調節装置により調
節されるので、原動機の立上げが早すぎて、着火タイミ
ングを逸するようなこと、また過大電流による給電ケー
ブルの焼損といった事故は確実に防止される。

〔実施例〕

以下、この発明の１実施例を図について説明する。

第１図において、９〜１１は抵抗器であって、電流調整
装置を構成し、各抵抗器は直列にしてバッテリ６とスタ
ータ５との間に挿入される。１２〜１４は短絡用接点（
電磁接触器の接点）であって、抵抗器９〜１１に並列接
続されている。１５は加速度検出器であって、タービン
軸回転数検出器４の出力Ｎを時間ｔで微分し、この微分
値（ａＮ／ｄ　ｔ）ｌ　７を比較器１８へ送出する。比
較器１８は微分値である加速度１７（＝α（ｔ））と加
速度設定器１９で設定された加速度許容値αｏ　（ｔ）
とを比較して、その偏差２０　（一α０（１）一α（ｔ
））を制御器２１に送出する。この制御器２１は偏差２
０に対して、 （ａｌαｏ　　（ｔ）一α（ｔ）＞Ｏである間は、砥抗
投入指令を送出し、 （ｂｌα０　（ｔ）一α（ｔ）＜０である間は、抵抗短
絡指令を、電磁接触器群に送出する。

この構成において、今、接点１２、１３が閉路され、抵
抗器９と１０は短絡されているものとする。従来と同様
、押ボタン８の投入あるいは商用電源の停電による始動
信号の発生により、バッテリ６から抵抗器９〜１１、ケ
ーブル７を通してスタータ（電動機）５に電力が給電さ
れる。これにより、スタータ５が起動して、その回転力
（スタータトルク）が減速機２を介してガスタービン１
に伝達され、ガスタービン１が回転を始める。同時に、
ガスタービン１の回転数Ｎと回転開始からの経過時間ｔ
が加速度検出器ｌ９に供給され、ガスタービン１の加速
度αが検出されて、比較器１８で加速度許容値α０と比
較される。偏差２１が負の値である場合、即ち、スター
タ５への流入電流が大きくてスタータ５の発生トルクが
過大トルクである場合には、制御器２１が抵抗開放指令
を発生するので、接点１３を有する電磁接触器の付勢が
解かれ、該接点１３が開路して抵抗器１０が回路に投入
される。これにより、バッテリ６とスタータ５間の回路
の抵抗が増すので、スタータ電流が減少しスタータ５の
スタータトルクが低減する。抵抗器１０の投入によって
も、スタータトルクが未だ過大である場合には、接点１
２を有する電磁接触器の付勢も解かれ、抵抗器９が回路
に投入される。また、逆に、偏差２１が正の値である場
合、即ち、スタータ５への流入電流が小さくてスタータ
５の発生トルクが過小トルクである場合には、制御器２
２が抵抗開放指令を発生するので、接点１２、１３がす
でに閉路されている場合は、接点１４を有する電磁接触
器が付勢され、該接点１４が閉路して抵抗器１１が短絡
される。

このように、ガスタービンｌの加速特性が設定してある
加速特性に従うように抵抗器９〜１１が開放あるいは短
絡され、スタータ５へのバッテリ６からの流入電流が調
整される。従って、最適着火時間ｔ１を得ることができ
、着火失敗を避けることができる。また、給電ケーブル
７に過大電流が流れることもないので、給電ケーブル７
の焼｝員事故も起こらない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、バッテリからスタータに
流入する電流が、原動機の加速度が許容値にしたがうよ
うに調節されるから、給電ケーブルの仕様が施工段階で
変更された場合にも、原動機の着火失敗を防止すること
ができ、また、過電流により給電ケーブルの焼損といっ
た事故も確実に防止することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図はスタ
ータトルクとガスタービンの自力加速とを説明するため
の特性図、第３図はスタータトルクとガスタービンの着
火領域との関係を説明するための特性図、第４図は従来
の始動装置を示す回路図である。 図において、１−ガスタービン、４−タービン軸回転数
検出器、５・−・スタータ、６−バッテリ、７一給電ケ
ーブル、９〜１１一抵抗器、１２〜１２〜１４−・電磁
接触器の接点、１５加速度検出器、１８−・・比較器、
１９一加速度許容値、２１制御器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動機の始動装置であって、バッテリを駆動電源とする
   スタータ・モータを備えるものにおいて、上記スタータ
   ・モータへの給電電流を調節する電流調節装置、上記原
   動機の加速度を検出する回路、上記加速度を設定加速度
   と比較する比較器、この比較器の偏差出力が許容値にな
   るように上記電流調節装置を制御する回路を備え、上記
   電流調節装置がスタータ・モータへの給電ケーブルと直
   列に挿入されていることを特徴とする始動装置。