JPH0246209Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば船舶における電力負荷の制御を
行うための負荷制御装置に関するものである。

従来、船舶においては船内負荷の消費電力に応
じて、発電機の運転台数の増減制御を行つてい
る。一般的に、船内総消費電力は増加する傾向に
あり、従つて船舶の総発電設備も大規模化してい
るが、何ら省エネルギー化は図られていない。従
つて、船内の負荷制御装置と発電設備との間にも
制御的な関連は無く、それぞれ独立した制御系に
なつている。

しかし、省エネルギー化は時代の趨勢であり、
船内負荷の管制を行うことができるようにするこ
とが要望されて来た。

そこで、この要求を満たすものとして船内の発
電機運転台数は固定しておき、船内消費電力が増
加した時に、発電機の分担する負荷量がある設定
値（例えば定格出力の90％）以上になれば、発電
機制御システムより信号を出し、この過剰負荷分
に相当する船内負荷を停止させ、船内消費電力が
減少して、発電機に余剰電力が生じたとき、再び
この船内負荷を始動させる方式が提案されている
が、この方式の実用化を図るためには船内負荷の
オンオフ制御と所要電流を把握する装置が必要と
なる。

本考案は上記事情に鑑みて成されたもので、負
荷起動用及び停止用の信号を発生する手段と、こ
の信号発生手段の停止用の出力により負荷停止制
御を行うと共に負荷起動用の出力を受けると負荷
起動制御を行い、且つ負荷の電力に対す消費量を
検出して負荷の運転時にこの検出信号を出力する
負荷制御装置と、前記負荷の平均的な前記消費量
の設定値と前記負荷制御装置の検出信号を比較す
ると共に前記負荷の運転時に該検出信号または前
記設定値のうちレベルの大きい方を出力する設定
器と、この設定器の出力に応じ前記負荷制御装置
に負荷の停止、起動の指令を与える制御器とより
構成成し、信号発生手段より負荷起動用の出力を
発生させると、負荷の起動出力を発生して起動を
行うと共に負荷の電力の消費量の検出信号を得て
負荷運転時には上記負荷の平均的消費量の設定値
と上記検出信号のうちの大きい方を得、この得た
信号に応じて負荷の停止起動指令を負荷制御装置
に与え、制御するようにして、負荷の消費電力の
監視と過負荷の場合の負荷管制を行うことができ
るようにし、従つて、省エネルギ化と発電システ
ムの容量の小型化を可能とした負荷制御装置を提
供することを目的とする。

以下、本考案の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第１図は本考案による負荷制御
装置の構成を示す図であり、図中１は給電用母
線、２はしや断器である。３は負荷の運転制御を
行う制御装置であり、４は負荷起動信号を発生す
るスイツチ、５は負荷停止信号を発生するスイツ
チである。また、６は電動機などの負荷であり、
前記負荷制御装置３はスイツチ４からの負荷起動
信号を受けるとしや断器２を介して給電用母線１
から負荷６に電力を供給し、また、スイツチ５か
らの停止信号を受けると負荷制御装置３は負荷６
に供給している電力を切つて負荷６の運転を停止
させる機能を有する。７は電流値制御器、８は負
荷６の平均的な消費電流値を設定するための調節
可能な設定器であり、９は前記電流値制御器７の
出力ラインで消費電流に相当する信号を出力する
ものである。１３は負荷群の制御器であり、この
制御器１３は負荷６の自動起動信号出力接点１０
及び自動停止信号出力接点１１を有している。そ
して、電流値制御器７の出力信号を受けて負荷の
運転状況と消費電流値を監視し、また、消費電流
値が予め設定した発電機発電量を超えるとき上記
接点１１を開き、また余裕が出来たときは接点１
０を閉じるように制御するものである。

尚、１２は前記負荷制御装置３の出力線で、こ
の出力線１２は前記負荷６の実際の消費電流に相
当する信号を出力して前記電流制御器７に与える
ものである。また、１４は負荷制御装置３の自動
手動切換スイツチであり、ａ１接点が選択されて
いるときは手動、ａ２接点が選択されていると自
動操作モードとなる。そして手動モード（ａ１が
選択されているとき）時には負荷制御装置３から
は電流制御器７に休止信号１５が出力され、休止
状態にする。

第２図は前記負荷制御装置３の構成を示すブロ
ツク図であり、第１図と同一符号を付したものは
第１図のものと同じものを指している。図におい
て、ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｐ，ｑ，ｒはそれぞれ２入
力の論理積回路（アンド回路）、また、ｓ，ｔ，
ｕは２入力の論理和回路（オア回路）を示してい
る。またｂ１は起動信号を発生するスイツチ４の
出力起動信号を記憶する記憶装置、ｂ２はこの記
憶装置ｂ１に起動信号が送られて来たときに記憶
装置ｂ１から出力されてｃ１をリセツトする信号
ライン、ｃ１は前記負荷停止信号を発生するスイ
ツチ５からの負荷停止信号を受けてこれを記憶す
る記憶装置、ｃ２はスイツチ５から負荷停止信号
が送られて来たときこの記憶装置ｃ１から出力さ
れるリセツト信号を前記記憶装置ｂ１に与え、こ
れをリセツトする信号ラインである。ｄは記憶装
置ｃ１から送られて来る停止信号を否定する回路
である。すなわち、記憶装置ｃ１からの信号が停
止指令ならこのｄでこの信号を否定する。また、
記憶装置ｃ１から停止指令信号が出ていなければ
ｄからｎに肯定信号が送られる。ｅは負荷６の消
費電流値を検出する消費電流検出器、ｆは負荷６
の運転状態を示す信号の出力部である。すなわ
ち、この出力部ｆは負荷６が運転中ならばオンと
なり、停止中ならばオフとなる。ｇは電流制御装
置であり、前記自動手動切換スイツチ１４のａ２
接点側が選択投入され、且つ前記出力部ｆの信号
がオン（負荷６が運転中のときに限り、前記消費
電流検出器ｅからの信号を受けて前記負荷制御装
置１２の出力線１２より電流値制御器７に出力す
る。ｈ１は負荷６の起動指令信号、ｈ２は負荷６
の停止指令信号である。前記論理積回路ｋは自動
手動切換スイツチ１４のａ１接点（手動操作モー
ド）からの出力とスイツチ４からの負荷起動信号
を受けてそのアンドをとり、また論理積回路ｌは
自動手動切換スイツチ１４のa2接点（自動操作
モード）からの出力とスイツチ５の負荷停止信号
を受けてそのアンドをとる。すなわち、論理積回
路ｋは手動操作モードが選択され、且つ負荷起動
信号が発生されたとき、アンド条件が成立し、ま
た、論理積回路ｌは自動操作モードが選択され、
且つ負荷起動信号が発生されたときアンド条件が
成立する。

論理積回路ｍは記憶装置ｂ１の記憶内容と自動
手動切換スイツチ１４のａ２接点出力すなわち、
自動操作モード設定出力のアンドをとり、また、
論理積回路ｎは記憶装置ｃ１の記憶内容の否定出
力と自動手動切換スイツチ１４のａ２接点出力す
なわち、自動操作モード設定出力のアンドをと
る。すなわち、論理積回路ｍ，ｎはともに自動操
作モードが設定されているとき機能し、ｍはスイ
ツチ４からの起動信号を受けた段階でアンド条件
が成立するようになつており、また、ｎはスイツ
チ５からの負荷停止信号を受けていないときアン
ド条件が成立するようになつている。また論理積
回路ｑは論理積回路ｍ，ｎの出力のアンドをとる
回路であり、従つて、このｑは自動操作モードが
決定されていて且つ起動信号が出力され、負荷停
止信号が出力されていないとき、アンド条件が成
立するようになつている。また、論理積回路ｒは
自動起動信号出力接点１０の出力と前記論理積回
路ｑの出力とのアンドをとるものであり、これに
より論理積回路ｒはｑのアンド成立要件と自動起
動信号出力接点１０の出力が与えられることを条
件にアンドが成立するようにしてある。そして、
論理和回路ｓはこの論理積回路ｒ及び前記論理積
回路ｋの出力のオアをとるようにしてあり、ｒ，
ｋいずれかの出力があれば負荷６の起動指令信号
ｋ１を出力する。

また論理積回路ｐは自動手動切換スイツチ１４
のａ２接点出力すなわち、自動操作モード設定出
力と自動停止信号出力接点１１を入力としてその
アンドをとるものであり、また、論理和回路ｕは
この論理積回路ｐの出力と前記記憶装置ｃ１の内
容を入力とし、そのオアをとるもので、この論理
和回路ｕは自動操作モード設定時における負荷の
自動停止信号出力時か、またはスイツチ５からの
負荷停止信号が発生したときにオア条件が成立す
るようになつている。

論理和回路ｔはこの論理和回路ｕの出力と前記
論理積回路ｌの出力を入力としてそのオアをとる
ものであり、ｌにおけるアンド条件、またはＵに
おけるオア条件が成立したときに負荷６の停止指
令信号ｈ２を出力するようになつている。

次に上記構成の本装置の作用について説明す
る。

本装置は自動と手動が選択できるようになつて
おり、まずはじめに手動操作モードについて説明
する。

このモードは自動手動切換スイツチ１４がａ１
接点側に選択投入されている状態で設定される。
従つて、この状態ではａ１接点の出力が負荷制御
装置３の論理積回路ｋに入力される。そして、ス
イツチ４が押されるとこのスイツチ４より負荷起
動信号が出力され、論理積回路ｋはアンドが成立
してその出力が論理和回路ｓに入力され、この論
理和回路ｓから出力信号が出される。この信号は
負荷６の起動指令信号ｈ１となり負荷６が起動さ
れる。

次にこの状態においてスイツチ５が操作される
とこのスイツチ５より負荷停止信号が出力されて
論理積回路ｌに与えられ、ａ１からの出力を受け
ている論理積回路ｌはアンドが成立して出力を発
生し、この出力が論理和回路ｓに入力される。従
つて、この論理和回路ｔはオアが成立し、出力信
号を発生する。この信号は停止指令信号ｈ２とし
て負荷制御装置３により出力され、負荷６はこれ
によつて停止する。

また、自動手動切換スイツチ１４のａ１接点出
力は休止信号出力として電流値制御器７に与えら
れているので、電流値制御器７は休止状態とな
り、第３図の如く制御出力を発生しない。

従つて、このモードではスイツチ４，５の操作
によつて負荷６は手動運転されることになる。

次に自動操作モードについて説明する。

このモードは自動手動切換スイツチ１４をａ２
接点側に選択投入されている状態で設定される。
従つて、この状態ではａ２接点の出力が負荷制御
装置３の論理積回路ｍ，ｎ，ｐに入力され動作可
能な状態となる。

そして、スイツチ４が操作されるとこのスイツ
チ４からの出力（負荷起動信号）は記憶装置ｂ１
に与えられ、この記憶装置ｂ１はこれを記憶する
と共にリセツト信号ｂ２を出力して記憶装置ｃ１
に与え、該記憶装置ｃ１をリセツトする。

尚、負荷起動信号はｋにも与えられるが、ａ１
が選択されていないため、ｋは不動作となる。

上記記憶装置ｂ１の内容は論理積回路ｍに与え
られるので、ａ２接点出力を受けている該ｍはア
ンドが成立して出力を論理積回路ｑに与える。ま
た、リセツトされた記憶装置ｃ１の内容は否定回
路であるｄを介して論理積回路ｎに与えられるの
で、該論理積回路ｎもアンドが成立し、その出力
が論理積回路ｑに与えられる。従つてｑもアンド
が成立し、出力を論理積回路ｒに与える。

そして、制御器１３の自動起動信号出力接点１
０が閉じて自動起動信号が出力されるとこの信号
は論理積回路ｒに与えられるので、該ｒはアンド
が成立する。従つて、該論理積回路ｒから出力が
発生し、論理和回路ｓに与えられるので、この論
理和回路ｓから出力が発生する。この出力は負荷
６の起動指令信号ｈ１として負荷６に与えられ、
負荷６は起動される。

一方、スイツチ５が操作されて負荷停止信号が
出力されるとこの信号は記憶装置ｃ１に与えら
れ、、記憶装置ｃ１はこれを記憶する。またこの
とき、記憶装置ｃ１からリセツト信号ｃ２が出力
されて記憶装置ｂ１に与えられ、記憶装置ｂ１は
リセツトされる。従つて、論理積回路ｍはアンド
が不成立となる。また、記憶装置ｃ１の保持内容
は否定回路ｄにより否定されるので、論理積回路
ｎもアンドが不成立となる。そのため、負荷の起
動指令信号ｈ１は出力されなくなる。

また、このとき、記憶装置ｃ１の保持内容は論
理和回路ｕにも与えられるため、この論理和回路
ｕはオアが成立し、出力が論理和回路ｔに与えら
れる。従つて、論理和回路ｔより負荷の停止指令
信号ｈ２が出力され、負荷６は停止される。

すなわち、ａ２→ｎに信号が送られ、５→ｃ１
→ｄに停止信号が与えられなければｄからｎに停
止信号が出ていないと云う信号が送られ、ｎから
ｑに起動可能信号が送られる。また、５→ｃ１→
ｄに停止信号が出力されれば、この信号はｄで否
定され、ｄからｎに信号が出力されないため、ｎ
からｑに信号が出ず、ａ２からｎに信号が送られ
ても両方の条件が成立しないため、ｎからｑに起
動可能信号は送られない。

そして、ｍからｑにまた、ｎからｑにそれぞれ
信号が与えられると、ｑからｒに起動可能信号が
送られ、自動起動信号出力接点１０より出力がｒ
に与えられるとこの論理積回路ｒから出力が出さ
れ、論理和回路ｓを経て負荷の起動指令信号ｈ１
が出力されることになる。

一方、負荷の停止はスイツチ５→ｃ１→ｕ→ｔ
に停止指令が与えられることによつて成され、ま
た、ａ２接点選択時に論理積回路ｐに制御器１３
の自動停止信号出力接点１１より自動停止信号が
出力されたとき成される。

また、自動操作モード設定時においてはａ２接
点出力が負荷制御装置３内の電流制御装置ｇに与
えられているため、この電流制御装置ｇは動作状
態となる。このとき、負荷６が運転中においてオ
ンとなる出力部ｆが負荷６の運転中はオンとなつ
ており、また、消費電流検出器ｅより負荷６の消
費電流が検出されてこの検出出力が電流制御装置
ｇに与えられているため、この電流制御装置ｇは
出力部ｆのオンの期間中において消費電流検出器
ｅの検出出力を電流値制御器７に出力する。

この検出出力を受けた電流値制御器７は消費電
流値設定器８の設定値を基準に該検出出力を比較
し、第３図に示すようにこれらのうちのいずれ
か大きい方のレベルの信号を出力して制御器１３
に与える。

また、出力部ｆがオフのとき、すなわち負荷停
止中のときは、電流値制御器ｇはａ２接点が選択
投入されていることを条件に負荷停止を示す信号
を電流値制御器７に出力する。この信号を受ける
と電流値制御器７は第３図に示すように消費電
流値設定器８の設定値に相当するレベルの負の信
号を発生し、制御器１３に与える。

従つて、制御器１３は電流値制御器７の出力が
第３図の如きときは手動操作モード、第３図
の如きときは自動操作モードで負荷停止中、第３
図の如きときは自動操作モードで負荷運転中で
あると判定し、且つ電流値制御器７の出力が電流
値設定器８の設定値を超えれば負荷６の消費電流
を検出する消費電流検出器ｅ検出出力の出力レベ
ルに対応した出力が入力されるので、この入力さ
れた信号のレベルから過負荷となつていることが
判別できる。従つて、例えば負荷毎に負荷制御装
置３を設け、同一系統の発電システムより電力の
供給を受けている負荷全部についてそれぞれの消
費電流値をそれぞれの負荷用の消費電流値検出器
ｅにて検出してその検出値を電流値制御器７に与
え、設定モード（自動か手動）及び負荷の運転状
況（停止状態、運転状態）と消費電流値（設定値
以内の消費電流値のときは設定値、設定値を超え
るときは実際の消費電流値）を示す信号として出
力して制御器１３に与え、制御器１３ではこの各
負荷制御装置３からの入力をもとに全体の消費電
流値を監視し、発電システムが過負荷となる場合
に例えば予め設定した優先順位にしたがい、優先
度の低い負荷に対する制御器１３内の自動停止信
号出力接点１１を開き、該負荷を停止させると共
に消費電流値に余裕が出来たときは該停止させた
負荷の自動起動信号出力接点１０を閉じて該負荷
の運転を再開させるようにすることにより負荷管
制が容易に出来るようになる。

従つて、船内負荷の負荷電流に応じた負荷オン
オフ制御が行えるようになり、省エネルギ化と発
電機容量の削減が可能になる。

尚、本考案は上記し且つ図面に示す実施例に限
定することなくその要旨を変更しない範囲内で適
宜変形して実施し得るものであり、例えば負荷は
電流値により監視するようにしたがこれは電力量
そのものを監視するようにしても良い他、また各
接点やスイツチはこのシステムにおける各々の果
す機能に等価な他の回路等に置き換えて実施し得
るものである。

以上詳述したように本考案は負荷起動用及び停
止用の信号を発生する手段と、この信号発生手段
の停止用の出力により負荷停止制御を行うと共に
負荷起動用の出力を受けると負荷起動制御を行い
且つ負荷の電力に対する消費量を検出して負荷の
運転時にこの検出信号を出力する負荷制御装置
と、前記負荷の平均的な前記消費量の設定値と前
記負荷制御装置の検出信号を比較すると共に、前
記負荷の運転時に該検出信号または前記設定値の
うちレベルの大きい方を出力する設定器と、この
設定器の出力に応じて前記負荷制御装置に負荷の
停止、起動の指令を与える制御器とより構成し、
信号発生手段より負荷起動用の出力を発生させる
と、負荷の起動出力を発生して起動を行うと共に
負荷の電力の消費量の検出信号を得て負荷運転時
には上記負荷の平均的消費量の設定値と上記検出
信号のうちの大きい方を得、この得た信号に応じ
て負荷の停止、起動指令を負荷制御装置に与え、
制御するようにしたので、負荷の消費電力の監視
と過負荷の場合の負荷管制を行うことができ、従
つて、省エネルギ化と発電システムの容量の小型
化が可能となるなどの特徴を有する負荷制御装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示すブロツク
図、第２図は負荷制御装置部分の構成を示す図、
第３図は電流値制御器の出力波形を説明するため
の図である。 １……給電用母線、２……しや断器、３……負
荷制御装置、４，５……スイツチ、６……負荷、
７……電流値制御器、８……消費電流値設定器、
１０……自動起動出力接点、１１……自動停止信
号出力接点、１３……制御器、１４……自動手動
切換スイツチ、ｂ１，ｃ１……記憶装置、ｅ……
消費電流検出器、ｇ……電流制御装置、ｋ，ｌ，
ｍ，ｎ，ｐ，ｑ，ｒ……論理積回路、ｓ，ｔ，ｕ
……論理和回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 負荷起動用及び停止用の信号を発生する手段
   と、この信号発生手段の停止用の出力により負荷
   停止制御を行うと共に負荷起動用の出力を受ける
   と負荷起動制御を行い、且つ負荷の電力に対する
   消費量を検出して負荷の運転時にこの検出信号を
   出力する負荷制御装置と、前記負荷の平均的な前
   記消費量の設定値と前記負荷制御装置の検出信号
   を比較すると共に前記負荷の運転時に該検出信号
   または前記設定値のうちレベルの大きい方を出力
   する設定器と、この設定器の出力に応じ前記負荷
   制御装置に負荷の停止、起動の指令を与える制御
   器とよりなる負荷制御装置。