JPH02280629A - スターリングエンジンの出力装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はスターリングエンジンの出力装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、スターリングエンジンで発電機を回転させろ
スターリングエンジン発電装置において、前記発電機を
誘導発電機とし、この誘導発電機に、励磁電流を電源母
線より供給するためのコンバークとインバータ及び誘導
発電機より電源母線に出力するためのコンバータとイン
バータとよりなる電力変換装置とを接続し、前記エンジ
ン側での速度変動安定化圧力回路を省略したものである
。

Ｃ０従来の技術 スターリングエンジンは、シリンダ内に作動ガスを密封
し、作動ガスを加熱冷却することにより生ずる作動ガス
圧力の変動によりピストンを往復運動させる外燃機関で
あるため、負荷変動に対する応答が遅く、このエンジン
に発電機を直結した場合、結果として速度変動に基づく
周波数及び電圧変動が大きくなる。

このエンジンの速度変動を無くすため、エンジン側に圧
力タンクを用意して、負荷変動に対して圧力補助の役目
を果たしたり、圧力短絡回路を作って圧力変動を抑えた
りしている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 しかし、圧力タンクを用いると、圧力安定のための諸機
能の付加が必要となり、エンジン廻りが複雑かつ大きく
なり、また、圧力安定回路を付加したとしても、速度又
は圧力を検出して電磁弁等を制御する圧力制御方式とな
るため、応答性に限界があり、結果的には過渡的な負荷
急変に対してどうしても変動が大きくなる等の問題があ
った。

本発明は、従来の技術の（ｆするこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、負
荷変動による発電機の周波数及び電圧変動をその出力側
で解決し、エンジン側での速度変動安定化圧力回路を省
略するようにした、スターリングエンジンの出力装置を
提供することにある。

Ｅ１課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明におけるスターリン
グエンジンの出力装置は、スターリングエンジンで発電
機を回転させるスターリングエンジン発電装置において
、前記発電機を誘導発電機とし、この誘導発電機に、励
磁電流を電源母線より供給するためのコンバータとイン
バータ及び誘導発電機より電源母線に出力するためのコ
ンバータとインバータとよりなる電力変換装置とを接続
し、前記エンジン側での速度変動安定化圧力回路を省略
したことを特徴とするものである。

Ｆ９作用 誘導発電機に電力母線より電力変換装置のコンバータと
インバータを介して励磁電流が供給される。

誘導発電機出力は電力変換装置のコンバータとインバー
タを介して電力母線に出力される。

誘導発電機の負荷が急変するとスターリングエンジンの
速度が変化するため、誘導発電機の周波数が変化するが
、誘導発電機の発電Ｃλ、即ち負荷量と滑り周波数か合
うように電力変換装置のインバータにより制御される。

そして、電源母線との間は電力変換装置のコンバータに
より制御され、更にインバータの直流側とコンバータの
直流側がマツチングするよう制御されるので、支障なく
電源母線側に発電される。

また、エンジン始動時に電力母線より電力変換装置のコ
ンバータとインバータを介して誘導発電機を誘導電動機
として駆動することができるので、スターリングエンジ
ンの始動時間を大きく短縮することができる。

Ｇ、実施例 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図において、１はスターリングエンジン、２はスタ
ーリングエンジン！に直結された誘導発電機、３は誘導
発電機２の出力側に接続された電力変換装置で、誘導発
電機２の出力を電力母線４に出力するためのコンバータ
３！とインバータ３２及び電力母線電力で誘導発電機２
を励磁するためのコンバータ３３とインバータ３４とよ
りなる。

なお、Ｃはコンバータ３１．３３の出力を平滑するコン
デンサ、ＣＢは遮断器である。

しかして、誘導発電器２は電力変換装置３及び遮断器Ｃ
Ｂを介して電源母線４に接続され、電力母線４より電力
変換装置３のコンバーク３３とインバータ３４を介して
励磁電流が供給されると共に、スターリングエンジン１
により駆動されて発電し、電力を電力母線４に供給する
。

電源母線４の負荷急変、によりスターリングエンジンｌ
の回転速度が変化し、誘導電動機２の周波数が、変化す
ると、誘導発電機２の発電量、即ら負荷量と計り周波数
が合うようにインバータ３２により制御され、更にイン
バータ３２の直流側とコンバータ３Ｉの直流側がマツチ
ングするよう制御される。このため、結果的には負荷変
動が発生しても何方支障なく電源母線４側に発電される
。

そして、誘導発電機２による発電は同期発電機による発
電と異なり、自身の励磁回路が不要である反面、電源母
線４に接続された形でのみ発電が可能となり、原則とし
て誘導発電機の発電量、即ち負荷量はインバータとコン
バータの制御により決定されることになる。

そして、スターリングエンジン１の始動時には、電源母
線４より電力変換装置３のコンバータ３３とインバータ
３４を介して電力を受は誘導発電機２は誘導電動機とし
て回転することができるので、スターリングエンジン始
動動時間を大きく短縮することが可能となる。

Ｈ８発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

■スターリングエンジンの圧力安定回路を省略すること
ができるので、エンジンの機構、構造が簡単となり、エ
ンジン外形も小型となる。

■スターリングエンノンの速度安定化のための圧力タン
クが不要になり、また同目的の圧力短絡回路による圧力
エネルギー損失を無くすことができる。

■スターリングエンジンの速度安定化のための電磁弁回
路並びに電磁弁制御シーケンスの複雑な回路が不要にな
り、信頼性が向上する。

■負荷急変によるスターリングエンジンの速度変動に基
づく発電機周波数変動、Ｔ！１圧変動をインバータによ
って一定にすることができる。従って、スターリングエ
ンジンの速度安定化の応答速度が２秒程度であるのに対
し、それより１桁程度高速の応答で出力周波数を安定化
させることができる。

■誘導発電機を用いているので、励磁回路が不要で、誘
導発電機そのものが構造がシンプルであるので、簡易、
紙庫を狙いとするスターリングエンジン発電装置に最適
である。

■スターリングエンジンの始動時のみ誘導発電機を誘導
電動機として駆動することによりエンジンの立上がりを
楽にし、エンジン始動時間を短縮することが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す慨略溝成図でのる。 スターリングエンジン、 一７ｕ　力ｅ換装置、３１．３３ ３４・・インバータ、４ 誘導発電機、 コンバータ、 電椋母線。 外２名 平成 １年１０月５ 日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スターリングエンジンで発電機を回転させるスタ
   ーリングエンジン発電装置において、 前記発電機を誘導発電機とし、この誘導発電機に、励磁
   電流を電源母線より供給するためのコンバータとインバ
   ータ及び誘導発電機より電源母線に出力するためのコン
   バータとインバータとよりなる電力変換装置とを接続し
   、前記エンジン側での速度変動安定化圧力回路を省略し
   たことを特徴とするスターリングエンジンの出力装置。