JPH02204659A - ディーゼル主機関同期運転装置 - 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］ 本発明は船舶用ディーゼル主機関同期運転装置に関する
。

［従来の技術］ ディーゼル主機２基によってプロペラ２基をそれぞれ回
転させ推進力を得る船舶では、ディーゼル主機起振力や
プロペラ変動水圧により励振される船体各部の振動を２
基軸間の回転位相を一定位相差に同期させることによっ
て消振できることが知られている。

第３図は従来のディーゼル主機関同期運転装置の全体接
続図であり、２基のディーゼル主機０１ａ、Ｏｌｂには
軸０２ａ、０２ｂを介してプロペラＱ３ａ、０３ｂが取
付けられている。ディ−ゼル主機０１ａ、Ｏ１ｂの回転
数制御はガバナ０４ａ、０４ｂによって行なう。

軸０２ａ、０２ｂには位相検出用歯車０５ａ。

０５ｂ及び速度検出用歯車０６ａ、Ｑ６ｂが取付けられ
対向する静止側にはそれぞれ回転パルス検出器０７ａｂ
、０８ａｂが取付けられている。

回転パルス検出器０７ａ、０７ｂ、０８ａ。

０８ｂの出力はディーゼル主機関同期運転装置０９へ入
力され同期運転装置０９の出力は、一方のディーゼル主
機０１ｂのガバナ０４ｂへ加えられ、他方の主機０１ｂ
と同期がとられる。

第４図は従来のディーゼル主機関同期運転装置のブロッ
ク図、第５図（Ａ）はその回転速度計波形例を示す図、
第５図（Ｂ）はその位相差計波形例を示す図である。

速度検出用回転パルス信号Ｐυａ、Ｐυｂはワンショッ
ト回路０１０ａ、０１０ｂに入力され第５図（Ａ）に示
すように回転パルス信号Ｐυと同数のワンショットパル
スＰυ′、すなわち高さＨ１幅Ｔが一定のパルスに変換
され平滑器０１１ａ。

０１１ｂにより平滑された後差分器０１２により両ディ
ーゼル主機の回転速度差が求められる。位相検出用回転
パルス信号Ｐｐａ、Ｐｐｂは一方Ｐｐａが位相設定器０
１３に設定された位相相当分子ｓだけ位相シフト器０１
４によりシフトされた後他方の位相検出用回転パルス信
号Ｐｐｂとともに位相差フリップフロップ回路０１５へ
入力され位相差パルスＰｐが作られる。

この位相差パルスＰｐを平滑器０１６によって平滑する
ことによって両ディーゼル主機間の回転位相の設定位相
からの偏差が得られる。

この位相偏差と前記回転速度差を加算器０１７により加
え一方のディーゼル主機のガバナＣへ加える。

ディーゼル主機２基、プロペラ２基の船舶では主機やプ
ロペラ起振力による船体振動が両舷機で逆位相になる回
転位相で両舷機を運転すれば船体振動は発生しない。あ
らかじめ船体振動が逆位相になる両舷機間の回転位相差
を求めディーゼル主機関同期運転装置へ設定し、回転パ
ルス信号より両舷機間の速度差を検出しこれが零になる
ように又、両舷機間の回転位相差が設定位相になるよう
に、追従側ディーゼル主機の回転速度を制御することに
よって、船体振動を消振できる。

［発明が解決しようとする課題］ ディーゼル主機関同期運転装置の回転数調整範囲は、中
心回転数上数％の範囲である。従来の回転速度計で数％
の計測範囲を精度良く計測するためには歯車の歯数を増
し回転パルス周波数を高くする必要がある。

一方位相検出回転パルスは位相検出範囲が０〜３６０″
であり１パルス／１回転にする必要があり速度検出用回
転パルスと別に設ける必要がある。

平滑回路の時定数はリップル成分を除去するため回転パ
ルス周期の数倍〜十数倍にする必要があるが時定数を大
きくとると、周波数応答特性が悪くなり制御性能が悪く
なる。すなわち、制御用信号が出るのに時間がかかる。

例えば、２パルス／１ｓｅｃ　（−１２Ｏｒｐｍ）とし
たら、時定数を１０倍にした場合５秒間かからないと出
力されない。従って回転変動があっても５秒後に制御さ
れることになる。

又、平滑回路以降はアナログ処理でありゲインドリフト
、ゼロドリフトをなくすことがむずかしい等の欠点があ
る。

本発明の課題は、上記従来の問題点を解消できるディー
ゼル主機゛関同期運転装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるディーゼル主機関同期運転装置は、２つの
ディーゼル主機軸系より検出した回転パルス信号と高周
波基準信号を入力する２つの速度カウンタ、同２つの速
度カウンタの計数値を入力する差分器、差分と一方の速
度カウンタの計数値との比を求める速度割算器と、 上記回転パルス信号よりフリップフロップを介した位相
差パルス信号と高周波基準信号を入力する位相差カウン
タ、同位相差カウンタと上記−万の速度カウンタの計数
値の比を求める位相割算器。

同位相割算器の出力と位相設定器の設定値を入力する補
正器と同位相割算器出力と速度割算器出力を加算する加
算器及び加算結果をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
器より構成される。

Ｃ作用〕 ２台のディーゼル主機のうち一方を基準側ディーゼル主
機、他方を追従側ディーゼル主機とし基準側に対し追従
側を一定の回転位相差（設定位相）で同期するように制
御を行なうものとする。

２台のディーゼル主機間の回転速度差率ΔＰは次式で決
まる。

ここでｆａ：基準側ディーゼル主機回転進度ｆｂ：追従
側ディーゼル主機回転速度 これらの回転速度は回転パルスの周期（ｔａ。

ｔｂ）より求められる。

よって（１）式の回転速度差率ΔＰは、ここで　Δｔ−
Ｔｂ−Ｔａとすると となる。

それぞれの回転パルス信号の周期（Ｔａ、Ｔｂ）を回転
パルス信号をゲート信号として、高周波基準信号の発振
回数を計数（Ｎａ、Ｎｂ）Ｌその差（ΔＮｔ−Ｎｂ−Ｎ
ａ）を差分器によって求める。

ただし　ｆｃ：高周波基準信号発振周波数この差分（Δ
Ｎｔ）と追従側ディーゼル主機の回転パルス周期計数値
（Ｎｂ）との比（ΔＮｔ／Ｎｂ）を求めると となり両ディーゼル主機間の回転速度差をディジタル量
として得ることができる。

両ディーゼル主機間の回転パルス信号よりフリップフロ
ップによって位相差パルスを作りこれをゲート信号とし
て高周波基準信号の発振回数を計数（ΔＮＴ）する。こ
の計数値（ΔＮＴ）と前記回転パルス周期計数値（Ｎｂ
）との比（ΔＮＴ／Ｎｂ）を求める。

θ ＡＮＴ−ＴｂＸ　ｆ　ｃＸ３６゜ ただし　θ；両主機間の回転パルス位相差ΔＮＴの計測
範囲はΔＮＴ−０〜ΔＮＴ−Ｎｂであり、位相割算器の
出力（θＭ）はＯ〜１の範囲となる。

位相設定器では両ディーゼル主機間の設定したい位相差
（θ２）０〜３６０＠を０〜１の値で設定する。

補正器によって計測位相（θＭ）と設定位相（θ２）の
差を求める。

θ繍θ２−０２ この位相差（θ）は計測位相（θＭ）に対する設定位相
（θＺ）の差であり＋１〜−１の範囲すなわち＋３６０
ｅ〜−３６０’の範囲となる。

補正器では　θ〉０．５のときθ−１ θ＜−０，５のときθ＋１ の処理を行ない出力する。

この処理によってθの範囲は設定位相（θ２）を中心と
し＋１８０＠〜−１８０°が０６５〜−０．５の範囲と
なる。位相割算器出力と前記回転速度差を加算しＤ／Ａ
変換器を通してアナログ信号に変換し追従側ディーゼル
主機のガバナの制御信号に加えることによって基準側デ
ィーゼル主機に対し追従側ディーゼル主機を （１）回転速度が等しくなるように （２）回転位相差が設定位相になるように制御すること
ができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例のディーゼル主機関同期運
転装置ブロック図であり、第２図はその波形例を示す図
である。

基準側ディーゼル主機より検出した回転パルス信号（Ｐ
ａ）は速度カウンタ１０ａのゲート信号として加えられ
る。追従側ディーゼル主機より検出した回転パルス信号
（Ｐａ）は速度カウンタ１０ｂに加えられる。再回転パ
ルス信号はフリップフロップ１４にも入力され、フリッ
プフロップ１４の出力は位相差カウンタ１５のゲート信
号として加えられる。

速度カウンタ１０ａ、１０ｂ、位相差カウンタ１５には
高周波基準信号発振器１１より基準信号が入力され上記
ゲート信号で制御されながらこれを計数する。

両速度カウンタ１０ａ、１０ｂの計数値は差分器１２に
よってその差を求め速度演算器１３によって一方の速度
カウンタ１０ｂの計数値との比が求められる。

位相差カウンタ１５の計数値は位相割算器１６によって
速度カウンタ１０ｂの計数値との比が求められ補正器１
７によって位相設定器１８の設定値との差を求めるとと
もに θ〉０．５ならば１を差し引き θ＜−０，５ならば１を加える 処理を行ない加算器１９によって速度割算器１３の出力
を加えＤ／Ａ変換器２０を通してアナログ信号として出
力（ｃ）する。

速度カウンタ１０ａ、１０ｂの計数値は第２図ＴＡ、Ｔ
Ｂに相当し位相差カウンタ１５の計数値は第２図ΔＴに
相当する。

［発明の効果］ 本発明によれば、速度検出用と位相検出用の回転パルス
信号は同一で良く、瞬時応答性が得られるため平滑回路
が不要で回転パルス周波数と同じ応答性が得られる。又
、演算処理はすべてディジタルでドリフトの心配がない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのブロック構成図、第
２図は本発明の出力計数例を表わす図、第３図は、従来
のディーゼル主機同期運転装置の全体接続図、第４図は
従来例の構成を示すブロック図、第５図（Ａ）は、回転
速度計波形例を示す図、第５図（Ｂ）は位相差計波形例
を示す図である。 １０ａ、１０ｂ・・・速度カウンタ、１１・・・高周波
基準信号発振器、１２・・・差分器、１３・・・速度割
算器、１４・・・フリップフロップ、１５・・・位相差
カウンタ、１６・・・位相割算器、１７・・・補正器、
１８・・・位相設定器、１９・・・加算器、２０・・・
Ｄ／Ａ変換器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第 図 第 図（Ａ） 第 図（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２台のディーゼル主機を一定の回転位相差で同期させて
   運転するディーゼル主機関同期運転装置において、高周
   波基準信号とディーゼル主機より検出した回転パルス信
   号とを入力して速度をカウントする２ケの速度カウンタ
   と、 これら各速度カウンタの計数値を入力して差分を出力す
   る差分器と、一方の速度カウンタの計数値と上記差分器
   出力とを入力して割算する速度割算器と、 上記高周波基準信号と上記回転パルス信号をフリップフ
   ロップを介して入力し位相差をカウントする位相差カウ
   ンタと、 この位相差カウンタの出力と一方の速度カウンタの計数
   値とを入力して割算する位相割算器と、この位相割算器
   出力と位相設定器からの設定値とを入力して補正する補
   正器と、 この補正器出力と上記速度割算器出力とを入力して加算
   する加算器と、 この加算器の出力側に接続されたＤ／Ａ変換器とを具備
   してなることを特徴とするディーゼル主機関同期運転装
   置。