JPH06245390A - 発電機関の位相制御装置 - Google Patents
発電機関の位相制御装置Info
- Publication number
- JPH06245390A JPH06245390A JP5049981A JP4998193A JPH06245390A JP H06245390 A JPH06245390 A JP H06245390A JP 5049981 A JP5049981 A JP 5049981A JP 4998193 A JP4998193 A JP 4998193A JP H06245390 A JPH06245390 A JP H06245390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- phase
- internal combustion
- engines
- generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数台の発電機関をそなえた発電プラントに
おいて、内燃機関の起振力による振動の抑制をはかる。 【構成】 多極型交流発電機１ａ〜１ｃと各発電機に直
結された内燃機関２ａ〜２ｃとからなる発電機関Ａ〜Ｃ
をそなえた発電プラントにおいて、各機関２ａ〜２ｃに
それらの燃焼サイクルを検出する位相検出器11ａ〜11ｃ
を取付け、投入しようとする発電機関（第２発電機関と
いう）の電圧位相を同期信号受信器18を介して使用中の
発電機関の電圧位相の信号と比較回路19で比較して、電
気的同期を保ちながら、第２発電機関の燃焼サイクルと
使用中の発電機関の燃焼サイクルとを比較演算回路８で
比較して、その位相差が、両発電機関の各起振力の重合
起振力が最小値となる位相差となったときに、第２発電
機関を投入する信号を遮断器制御装置20に出力して、並
列運転される複数台の内燃機関の起振力による重合振動
の抑制を可能にした。
おいて、内燃機関の起振力による振動の抑制をはかる。 【構成】 多極型交流発電機１ａ〜１ｃと各発電機に直
結された内燃機関２ａ〜２ｃとからなる発電機関Ａ〜Ｃ
をそなえた発電プラントにおいて、各機関２ａ〜２ｃに
それらの燃焼サイクルを検出する位相検出器11ａ〜11ｃ
を取付け、投入しようとする発電機関（第２発電機関と
いう）の電圧位相を同期信号受信器18を介して使用中の
発電機関の電圧位相の信号と比較回路19で比較して、電
気的同期を保ちながら、第２発電機関の燃焼サイクルと
使用中の発電機関の燃焼サイクルとを比較演算回路８で
比較して、その位相差が、両発電機関の各起振力の重合
起振力が最小値となる位相差となったときに、第２発電
機関を投入する信号を遮断器制御装置20に出力して、並
列運転される複数台の内燃機関の起振力による重合振動
の抑制を可能にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶及び陸用の自家発
電プラントに用いられるエンジン駆動の交流発電装置
（発電機関）に関し、特に複数台の発電機関を設置され
た発電プラントにおいて、エンジン振動の低減をはかる
ようにした、発電機関の位相制御装置に関する。
電プラントに用いられるエンジン駆動の交流発電装置
（発電機関）に関し、特に複数台の発電機関を設置され
た発電プラントにおいて、エンジン振動の低減をはかる
ようにした、発電機関の位相制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自家発電プラントでは、内燃機
関に交流発電機を直結して構成された発電機関が多用さ
れている。図５(a)には、このような発電機関が模式的
に示されており、同図において符号１は交流発電機を、
符号２は交流発電機１を駆動するための内燃機関をそれ
ぞれ示していて、交流発電機１と内燃機関２とで発電機
関を構成している。なお、図５(a)中の符号３は電源母
線、符号４は遮断器（ブレーカ）を示している。いま、
交流発電機１の極数を２Ｎとすると、発生する電流（又
は電圧）は、図５(b)に示すように、Ｎ回／１回転の周
期で（三相交流であれば、Ｒ．Ｓ．Ｔ各相が一定の位相
差を保って）変動する。一方、内燃機関２により励起さ
れる振動は、２サイクル機関では機関回転数の整数倍
〔１ＨZ／回転(ｒ)〕、４サイクル機関では〈整数の1/
2〉倍〔1/2・ＨZ／回転(ｒ)〕の振動数の振動が主とな
る。そしてこの場合、どの次数の振動が最も大きくなる
かということは、機関の型式、気筒数により変化する
が、何れにせよ、図５(c)の曲線５が示すように、起振
力は機関の回転と一定の位相を保つ。したがって、発電
機関の場合、発生電流（又は電圧）と振動起振力とは一
定の位相関係を保ちながら振動していることになる。
関に交流発電機を直結して構成された発電機関が多用さ
れている。図５(a)には、このような発電機関が模式的
に示されており、同図において符号１は交流発電機を、
符号２は交流発電機１を駆動するための内燃機関をそれ
ぞれ示していて、交流発電機１と内燃機関２とで発電機
関を構成している。なお、図５(a)中の符号３は電源母
線、符号４は遮断器（ブレーカ）を示している。いま、
交流発電機１の極数を２Ｎとすると、発生する電流（又
は電圧）は、図５(b)に示すように、Ｎ回／１回転の周
期で（三相交流であれば、Ｒ．Ｓ．Ｔ各相が一定の位相
差を保って）変動する。一方、内燃機関２により励起さ
れる振動は、２サイクル機関では機関回転数の整数倍
〔１ＨZ／回転(ｒ)〕、４サイクル機関では〈整数の1/
2〉倍〔1/2・ＨZ／回転(ｒ)〕の振動数の振動が主とな
る。そしてこの場合、どの次数の振動が最も大きくなる
かということは、機関の型式、気筒数により変化する
が、何れにせよ、図５(c)の曲線５が示すように、起振
力は機関の回転と一定の位相を保つ。したがって、発電
機関の場合、発生電流（又は電圧）と振動起振力とは一
定の位相関係を保ちながら振動していることになる。
【０００３】ところで、一般に、船舶や陸上の発電プラ
ントでは、交流発電機と同交流発電機に直結された発電
機駆動用の内燃機関とからなる発電機関が複数台設置さ
れている。なおこの場合、各内燃機関は同型式でかつ同
じ振動特性をもち、また、各交流発電機も同型式のもの
が用いられる。図６(a)は、図５(a)に示したような発電
機関を複数台（この例ではＡ〜Ｃの３台）設置した場合
を示していて、符号１ａ〜１ｃは交流発電機、符号２ａ
〜２ｃは駆動用内燃機関、符号３は電源母線、符号４ａ
〜４ｃは遮断器をそれぞれ示している。また符号15は電
気的位相を合わせてから遮断器４ａ〜４ｃを接続させる
為の同期投入装置を示している。
ントでは、交流発電機と同交流発電機に直結された発電
機駆動用の内燃機関とからなる発電機関が複数台設置さ
れている。なおこの場合、各内燃機関は同型式でかつ同
じ振動特性をもち、また、各交流発電機も同型式のもの
が用いられる。図６(a)は、図５(a)に示したような発電
機関を複数台（この例ではＡ〜Ｃの３台）設置した場合
を示していて、符号１ａ〜１ｃは交流発電機、符号２ａ
〜２ｃは駆動用内燃機関、符号３は電源母線、符号４ａ
〜４ｃは遮断器をそれぞれ示している。また符号15は電
気的位相を合わせてから遮断器４ａ〜４ｃを接続させる
為の同期投入装置を示している。
【０００４】同期投入装置15には、電圧電位信号受信器
17ａ〜17ｃ、同期信号受信器18、比較回路19、および遮
断器制御装置20がそなえられていて、同期信号受信器18
で得られる母線３の周波数ω0に対して、これから投入
する交流発電機の１周波数ω1（ω1は電圧電位信号受信
器17ａ〜17ｃのうちの当該交流発電機に対応するものか
ら得られる）が比較回路19で比較され、ω1＜ω0あるい
はω1＞ω0ならば当該交流発電機の回転数を上昇あるい
は下降させる信号が当該内燃機関のガバナーに送られ、
ω1≒ω0となった後、位相Ｃ0＝Ｃ1の瞬間に当該交流発
電機の遮断器（４ａ〜４ｃのうちのいずれか）を閉じる
信号が、遮断器制御装置20から、送られるようになって
いる。このようにして、交流発電機の並列運転が実行さ
れる。なお、図６(a)中の符号16ａ〜16ｃおよび21ａ〜2
1ｃは、いずれも信号線を示している。
17ａ〜17ｃ、同期信号受信器18、比較回路19、および遮
断器制御装置20がそなえられていて、同期信号受信器18
で得られる母線３の周波数ω0に対して、これから投入
する交流発電機の１周波数ω1（ω1は電圧電位信号受信
器17ａ〜17ｃのうちの当該交流発電機に対応するものか
ら得られる）が比較回路19で比較され、ω1＜ω0あるい
はω1＞ω0ならば当該交流発電機の回転数を上昇あるい
は下降させる信号が当該内燃機関のガバナーに送られ、
ω1≒ω0となった後、位相Ｃ0＝Ｃ1の瞬間に当該交流発
電機の遮断器（４ａ〜４ｃのうちのいずれか）を閉じる
信号が、遮断器制御装置20から、送られるようになって
いる。このようにして、交流発電機の並列運転が実行さ
れる。なお、図６(a)中の符号16ａ〜16ｃおよび21ａ〜2
1ｃは、いずれも信号線を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の並列作動型発電機関では、並列運転のための同
期投入が、電気的な位相〔図５(b)参照〕の同期のみを
目標にして行なわれていて、各駆動用内燃機関の振動の
位相は全く無視されている。すなわち、２台以上の発電
機関で機関の燃焼サイクルの位相が完全に一致して同期
投入されると、振動の起振力が重ね合わされ、２倍、３
倍となり、周囲に悪影響を及ぼすという問題点がある。
図６(b)はその１例を示すもので、曲線23が同一周期の
１台分の起振力22を同一位相で２台分重ね合わせたとき
の起振力を示している。本発明は、このような問題点の
解決をはかろうとするもので、発電機関の並列運転時
に、各発電機関の振動が重ね合わされて振幅が増えるの
を防止するばかりか、逆に振幅が減少する様に各内燃機
関の位相を意図的にずらすようにした、発電機関の位相
制御装置を提供することを目的とする。
な従来の並列作動型発電機関では、並列運転のための同
期投入が、電気的な位相〔図５(b)参照〕の同期のみを
目標にして行なわれていて、各駆動用内燃機関の振動の
位相は全く無視されている。すなわち、２台以上の発電
機関で機関の燃焼サイクルの位相が完全に一致して同期
投入されると、振動の起振力が重ね合わされ、２倍、３
倍となり、周囲に悪影響を及ぼすという問題点がある。
図６(b)はその１例を示すもので、曲線23が同一周期の
１台分の起振力22を同一位相で２台分重ね合わせたとき
の起振力を示している。本発明は、このような問題点の
解決をはかろうとするもので、発電機関の並列運転時
に、各発電機関の振動が重ね合わされて振幅が増えるの
を防止するばかりか、逆に振幅が減少する様に各内燃機
関の位相を意図的にずらすようにした、発電機関の位相
制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の発電機関の位相制御装置は、発電プラント
において、同型式でかつ同じ振動特性をもつ複数台の内
燃機関と同各内燃機関に直結された複数台の多極型交流
発電機とからなる複数台の発電機関と、使用中の第１の
上記発電機関における第１の交流発電機の電気的位相に
第２の上記発電機関における第２の交流発電機の電気的
位相が同期した状態で作動して、電源母線に上記第２の
交流発電機を接続可能な同期投入装置とをそなえ、上記
各内燃機関の燃焼サイクルを検出する位相検出器が設け
られ、上記第２の発電機関の第２の内燃機関の燃焼サイ
クル上の位相が、上記使用中の第１の発電機関の第１の
内燃機関の燃焼サイクル上の位相に対して、上記第１お
よび第２の内燃機関の各起振力の重合起振力が最小値と
なるように予め設定されている位相差となったときに、
上記同期投入装置を作動させる作動信号を発生可能な位
相比較演算回路が設けられていることを特徴としてい
る。
め、本発明の発電機関の位相制御装置は、発電プラント
において、同型式でかつ同じ振動特性をもつ複数台の内
燃機関と同各内燃機関に直結された複数台の多極型交流
発電機とからなる複数台の発電機関と、使用中の第１の
上記発電機関における第１の交流発電機の電気的位相に
第２の上記発電機関における第２の交流発電機の電気的
位相が同期した状態で作動して、電源母線に上記第２の
交流発電機を接続可能な同期投入装置とをそなえ、上記
各内燃機関の燃焼サイクルを検出する位相検出器が設け
られ、上記第２の発電機関の第２の内燃機関の燃焼サイ
クル上の位相が、上記使用中の第１の発電機関の第１の
内燃機関の燃焼サイクル上の位相に対して、上記第１お
よび第２の内燃機関の各起振力の重合起振力が最小値と
なるように予め設定されている位相差となったときに、
上記同期投入装置を作動させる作動信号を発生可能な位
相比較演算回路が設けられていることを特徴としてい
る。
【０００７】また本発明の発電機関の位相制御装置は、
請求項１に記載の発電機関の位相制御装置において、上
記複数の発電機関における上記交流発電機のローターの
極と上記内燃機関の基準位置との相対位置関係が、各発
電機関毎に相違していることを特徴としている。
請求項１に記載の発電機関の位相制御装置において、上
記複数の発電機関における上記交流発電機のローターの
極と上記内燃機関の基準位置との相対位置関係が、各発
電機関毎に相違していることを特徴としている。
【０００８】
【作用】上述の本発明の発電機関の位相制御装置では、
使用中の第１の発電機関の第１の内燃機関の燃焼サイク
ルの位相に対し、第２の発電機関の第２の内燃機関の燃
焼サイクルの位相が、第１および第２の内燃機関の各起
振力の重合起振力が最小値となる位相差となったとき
に、位相比較演算回路が作動して第２の発電機関が投入
されるため、第１および第２の発電機関の並列運転時の
振動を低減することができる。また、発電機関における
内燃機関と交流発電機との結合角度が、各発電機関毎に
異なった位相差に設定されているため、交流発電機の発
電電圧（又は発電電流）の位相が同期したときには、内
燃機関側にも燃焼サイクル上の位相差が必然的に発生す
る。
使用中の第１の発電機関の第１の内燃機関の燃焼サイク
ルの位相に対し、第２の発電機関の第２の内燃機関の燃
焼サイクルの位相が、第１および第２の内燃機関の各起
振力の重合起振力が最小値となる位相差となったとき
に、位相比較演算回路が作動して第２の発電機関が投入
されるため、第１および第２の発電機関の並列運転時の
振動を低減することができる。また、発電機関における
内燃機関と交流発電機との結合角度が、各発電機関毎に
異なった位相差に設定されているため、交流発電機の発
電電圧（又は発電電流）の位相が同期したときには、内
燃機関側にも燃焼サイクル上の位相差が必然的に発生す
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
発電機関の位相制御装置について説明すると、図１は模
式系統図、図２は交流発電機と内燃機関とを位相差をも
って結合する場合の１例を示す模式説明図、図３は交流
発電機と内燃機関とを位相差をもって結合する場合の他
の例を示す模式説明図、図４(a)および図４(b)は成果を
示す振動重ね合わせ状態図である。なお、図１ないし図
３中図５(a)および図６(a)と同じ符号はほぼ同一の部材
を示している。
発電機関の位相制御装置について説明すると、図１は模
式系統図、図２は交流発電機と内燃機関とを位相差をも
って結合する場合の１例を示す模式説明図、図３は交流
発電機と内燃機関とを位相差をもって結合する場合の他
の例を示す模式説明図、図４(a)および図４(b)は成果を
示す振動重ね合わせ状態図である。なお、図１ないし図
３中図５(a)および図６(a)と同じ符号はほぼ同一の部材
を示している。
【００１０】図１に示すように、この実施例の発電プラ
ントも３台の発電機関Ａ〜Ｃが設置されていて、各発電
機関Ａ〜Ｃは、多極型交流発電機１ａ〜１ｃおよび各交
流発電機１ａ〜１ｃにそれぞれ直結された内燃機関２ａ
〜２ｃで構成されている。そして、この実施例のもので
は、図６(a)の設備のほかに、次の部材が追設されてい
る。すなわち各内燃機関２ａ〜２ｃのカム軸またはフラ
イホイル等に、当該内燃機関の燃焼サイクルの位相を検
出しパルス信号として発信可能な、例えば近接スイッチ
又は光電スイッチからなる位相検出器11ａ〜11ｃが取付
けられ、さらに、同期投入装置15に、各位相信号検出器
11ａ〜11ｃに信号線６ａ〜６ｃを介して接続された位相
信号受信器７ａ〜７ｃ、各位相信号受信器７ａ〜７ｃに
接続された位相比較演算回路８および加算回路（アンド
回路）10が追設されている。
ントも３台の発電機関Ａ〜Ｃが設置されていて、各発電
機関Ａ〜Ｃは、多極型交流発電機１ａ〜１ｃおよび各交
流発電機１ａ〜１ｃにそれぞれ直結された内燃機関２ａ
〜２ｃで構成されている。そして、この実施例のもので
は、図６(a)の設備のほかに、次の部材が追設されてい
る。すなわち各内燃機関２ａ〜２ｃのカム軸またはフラ
イホイル等に、当該内燃機関の燃焼サイクルの位相を検
出しパルス信号として発信可能な、例えば近接スイッチ
又は光電スイッチからなる位相検出器11ａ〜11ｃが取付
けられ、さらに、同期投入装置15に、各位相信号検出器
11ａ〜11ｃに信号線６ａ〜６ｃを介して接続された位相
信号受信器７ａ〜７ｃ、各位相信号受信器７ａ〜７ｃに
接続された位相比較演算回路８および加算回路（アンド
回路）10が追設されている。
【００１１】上述の構成において、電圧電位信号受信器
17ａ〜17ｃ、同期信号受信器18および比較回路19は、上
述の図６(a)の場合と同様に作動する。また、位相信号
受信器７ａ〜７ｃおよび位相比較演算回路８は次のよう
に作動する。ここで、説明の都合上各内燃機関２ａ〜２
ｃの各燃焼サイクル（クランク軸）の位相を、それぞれ
α、β、γとする。（なお、この場合、β＝α＋ｋ1、
γ＝α＋ｋ2に設定されている。）そして、内燃機関２
ｂが現在使用されているものとし、これから内燃機関２
ｃが投入されるものとすると、内燃機関２ｃの投入時
に、内燃機関２ｂの位相βと内燃機関２ｃ位相のγとが
位相比較演算回路８で比較される。演算回路８には、予
めβ＝α＋ｋ1、γ＝α＋ｋ2なる設定が行なわれている
ものとすると、従来の技術の項で説明したとおりの手順
でガバナー制御が行なわれて、内燃機関２ｃの回転数を
内燃機関２ｂの回転数に一致させた後、γ＝β−ｋ1＋
ｋ2となった瞬間に、遮断器閉の信号が、位相比較演算
回路８から出力される。
17ａ〜17ｃ、同期信号受信器18および比較回路19は、上
述の図６(a)の場合と同様に作動する。また、位相信号
受信器７ａ〜７ｃおよび位相比較演算回路８は次のよう
に作動する。ここで、説明の都合上各内燃機関２ａ〜２
ｃの各燃焼サイクル（クランク軸）の位相を、それぞれ
α、β、γとする。（なお、この場合、β＝α＋ｋ1、
γ＝α＋ｋ2に設定されている。）そして、内燃機関２
ｂが現在使用されているものとし、これから内燃機関２
ｃが投入されるものとすると、内燃機関２ｃの投入時
に、内燃機関２ｂの位相βと内燃機関２ｃ位相のγとが
位相比較演算回路８で比較される。演算回路８には、予
めβ＝α＋ｋ1、γ＝α＋ｋ2なる設定が行なわれている
ものとすると、従来の技術の項で説明したとおりの手順
でガバナー制御が行なわれて、内燃機関２ｃの回転数を
内燃機関２ｂの回転数に一致させた後、γ＝β−ｋ1＋
ｋ2となった瞬間に、遮断器閉の信号が、位相比較演算
回路８から出力される。
【００１２】なお、ｋ1、ｋ2は電気的位相が全交流発電
機共一致するように設定される。このようにして、発電
機関Ｃの内燃機関２ｃを発電機関Ｂの内燃機関２ｂに、
各交流発電機１ａ〜１ｃの電気的位相を同期させた状態
で、燃焼サイクルの位相を所定量だけ故意にずらせた状
態でのもとで投入することができる。ここで、上記の位
相のずれ（位相差）を、２台の内燃機関２ｂ、２ｃの各
振動の重ね合わせ振動が最も小さくなるように、換言す
れば、一方の内燃機関の振動が他方の内燃機関の振動を
相殺するように設定しておくと、２台の内燃機関２ｂ、
２ｃの合成振動を低減することが可能となる。なおこの
とき、電気的位相は同期している筈であるが、この実施
例では、従来の電気的位相比較回路19と、（燃焼サイク
ル９の）位相比較演算回路８との各出力信号をアンド回
路10に導入させて安全をはかっている。しかし、各内燃
機関側での位相制御が適格に行なわれるならアンド回路
10は省略できる。
機共一致するように設定される。このようにして、発電
機関Ｃの内燃機関２ｃを発電機関Ｂの内燃機関２ｂに、
各交流発電機１ａ〜１ｃの電気的位相を同期させた状態
で、燃焼サイクルの位相を所定量だけ故意にずらせた状
態でのもとで投入することができる。ここで、上記の位
相のずれ（位相差）を、２台の内燃機関２ｂ、２ｃの各
振動の重ね合わせ振動が最も小さくなるように、換言す
れば、一方の内燃機関の振動が他方の内燃機関の振動を
相殺するように設定しておくと、２台の内燃機関２ｂ、
２ｃの合成振動を低減することが可能となる。なおこの
とき、電気的位相は同期している筈であるが、この実施
例では、従来の電気的位相比較回路19と、（燃焼サイク
ル９の）位相比較演算回路８との各出力信号をアンド回
路10に導入させて安全をはかっている。しかし、各内燃
機関側での位相制御が適格に行なわれるならアンド回路
10は省略できる。
【００１３】上記の燃焼サイクルの位相差の設定は、交
流発電機と内燃機関とを結合する際、発電機のローター
の極と機関の基準位置（例えば１番シリンダの上死点）
を、すべての発電機関Ａ〜Ｃにおいて同じにせずに、各
台毎にずらして組立てることにより、容易に達成するこ
とができる。図２は、10極の交流発電機と６気筒の４サ
イクルエンジンとの結合例を示している。すなわち図２
において、符号25が発電機側位相を、符号26が機関側の
燃焼サイクルの位相を示しており、同じ発電機位相Ａ〜
Ｅに対し、１番シリンダの上死点を、内燃機関２ａに対
し、内燃機関２ｂではαラジアン、内燃機関２ｃではβ
ラジアン遅らせて、それぞれ交流発電機１ｂ、１ｃに結
合されている。ここで［ ］表示が内燃機２ａの、（ ）
表示が内燃機関２ｂの、また＜＞表示が内燃機関２ｃの
各シリンダ番号をそれぞれ示している。
流発電機と内燃機関とを結合する際、発電機のローター
の極と機関の基準位置（例えば１番シリンダの上死点）
を、すべての発電機関Ａ〜Ｃにおいて同じにせずに、各
台毎にずらして組立てることにより、容易に達成するこ
とができる。図２は、10極の交流発電機と６気筒の４サ
イクルエンジンとの結合例を示している。すなわち図２
において、符号25が発電機側位相を、符号26が機関側の
燃焼サイクルの位相を示しており、同じ発電機位相Ａ〜
Ｅに対し、１番シリンダの上死点を、内燃機関２ａに対
し、内燃機関２ｂではαラジアン、内燃機関２ｃではβ
ラジアン遅らせて、それぞれ交流発電機１ｂ、１ｃに結
合されている。ここで［ ］表示が内燃機２ａの、（ ）
表示が内燃機関２ｂの、また＜＞表示が内燃機関２ｃの
各シリンダ番号をそれぞれ示している。
【００１４】また、図３は、内燃機関２ａに対して内燃
機関２ｂが更に（２π／５×２）ラジアン（発電機の極
を２個分）ずらして結合された場合の位相関係を示して
いる。ここで［ ］表示が内燃機関１ａの、また（ ）表
示が内燃機関２ｂの各シリンダ番号をそれぞれ示してい
る。図４(a)は、３台の発電機関Ａ〜Ｃが運転されてい
る時、その主要な成分に対し、内燃機関２ａの振動27よ
り、内燃機関２ｂの振動28を１／３波長だけ、更に内燃
機関１ｃの振動29を２／３波長だけ遅らせた場合の起振
力の測定結果を示していて、各振動の重ね合わせにより
振動は互いに相殺され、この例では、合成起振力は直線
30で示すようになる。また、図４(b)の例のように、２
台運転の場合には、位相角の小さなずれが残り、各振動
を互いに完全に相殺できない場合でも、その重ね合わせ
た起振力33を１台の場合の起振力31，32より小さくする
事ができる。
機関２ｂが更に（２π／５×２）ラジアン（発電機の極
を２個分）ずらして結合された場合の位相関係を示して
いる。ここで［ ］表示が内燃機関１ａの、また（ ）表
示が内燃機関２ｂの各シリンダ番号をそれぞれ示してい
る。図４(a)は、３台の発電機関Ａ〜Ｃが運転されてい
る時、その主要な成分に対し、内燃機関２ａの振動27よ
り、内燃機関２ｂの振動28を１／３波長だけ、更に内燃
機関１ｃの振動29を２／３波長だけ遅らせた場合の起振
力の測定結果を示していて、各振動の重ね合わせにより
振動は互いに相殺され、この例では、合成起振力は直線
30で示すようになる。また、図４(b)の例のように、２
台運転の場合には、位相角の小さなずれが残り、各振動
を互いに完全に相殺できない場合でも、その重ね合わせ
た起振力33を１台の場合の起振力31，32より小さくする
事ができる。
【００１５】このようにして、この実施例の場合、電気
的に同期させながら、内燃機関側の燃焼サイクルをずら
せて並列運転を行なわせることができる。また、交流発
電機と内燃機関との結合角度を、各発電機関毎に位相差
を持たせておくことにより、交流発電機側を電気的に同
期させたとき、内燃機関側にも必然的に一定量の位相差
を発生させることができる。そしてこの際、機関相互の
振動を最も効果的に相殺できる位相角（燃焼サイクルの
位相差）に設定することにより、複数台の発電機関が並
設されている発電プラントにおける振動を抑制すること
が可能となる。なお、この実施例の場合、投入時に位相
角を定めれば並列運転が続いている限り、その最適な状
態が保たれる。
的に同期させながら、内燃機関側の燃焼サイクルをずら
せて並列運転を行なわせることができる。また、交流発
電機と内燃機関との結合角度を、各発電機関毎に位相差
を持たせておくことにより、交流発電機側を電気的に同
期させたとき、内燃機関側にも必然的に一定量の位相差
を発生させることができる。そしてこの際、機関相互の
振動を最も効果的に相殺できる位相角（燃焼サイクルの
位相差）に設定することにより、複数台の発電機関が並
設されている発電プラントにおける振動を抑制すること
が可能となる。なお、この実施例の場合、投入時に位相
角を定めれば並列運転が続いている限り、その最適な状
態が保たれる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のに発電機
関の位相制御装置によれば、同型式でかつ同じ振動特性
を持った複数台の内燃機関と同各内燃機関に直結された
複数台の多極式交流発電機とをそなえた発電プラントに
おいて、複数台の内燃機関が同期して複数台運転される
場合の振動の発生を抑えることができる、という利点が
得られる。
関の位相制御装置によれば、同型式でかつ同じ振動特性
を持った複数台の内燃機関と同各内燃機関に直結された
複数台の多極式交流発電機とをそなえた発電プラントに
おいて、複数台の内燃機関が同期して複数台運転される
場合の振動の発生を抑えることができる、という利点が
得られる。
【図１】本発明の一実施例としての発電機関の位相制御
装置の模式系統図。
装置の模式系統図。
【図２】同交流発電機と内燃機関とを位相差をもって結
合する場合の１例の模式説明図。
合する場合の１例の模式説明図。
【図３】同他の例の模式説明図。
【図４】(a)，(b)同成果を示す振動重ね合わせ状態図。
【図５】(a) 従来の発電機関（１台）の模式系統図。 (b) 同電流（又は電圧）の変動状態を示す図。 (c) 同起振力の変動状態を示す図。
【図６】(a) 従来の発電プラントの模式系統図。 (b) 同起振力の変動状態を示す図。
１ａ〜１ｃ 多極型交流発電機 ２ａ〜２ｃ 内燃機関 ３ 電源母線 ４ａ〜４ｃ 遮断器 ７ａ〜７ｃ 位相信号受信器 ８ 比較演算回路 10 アンド回路 11ａ〜11ｃ 位相検出器 15 同期投入装置 17ａ〜17ｃ 電圧電位信号受信器 18 同期信号受信器 19 比較回路 20 遮断器制御装置 Ａ，Ｂ，Ｃ 発電機関
Claims (2)
- 【請求項１】 発電プラントにおいて、同型式でかつ同
じ振動特性をもつ複数台の内燃機関と同各内燃機関に直
結された複数台の多極型交流発電機とからなる複数台の
発電機関と、使用中の第１の上記発電機関における第１
の交流発電機の電気的位相に第２の上記発電機関におけ
る第２の交流発電機の電気的位相が同期した状態で作動
して、電源母線に上記第２の交流発電機を接続可能な同
期投入装置とをそなえ、上記各内燃機関の燃焼サイクル
を検出する位相検出器が設けられ、上記第２の発電機関
の第２の内燃機関の燃焼サイクル上の位相が、上記使用
中の第１の発電機関の第１の内燃機関の燃焼サイクル上
の位相に対して、上記第１および第２の内燃機関の各起
振力の重合起振力が最小値となるように予め設定されて
いる位相差となったときに、上記同期投入装置を作動さ
せる作動信号を発生可能な位相比較演算回路が設けられ
ていることを特徴とする、発電機関の位相制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発電機関の位相制御装
置において、上記複数の発電機関における上記交流発電
機のローターの極と上記内燃機関の基準位置との相対位
置関係が、各発電機関毎に相違していることを特徴とす
る、発電機関の位相制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049981A JPH06245390A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 発電機関の位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049981A JPH06245390A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 発電機関の位相制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245390A true JPH06245390A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12846200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049981A Pending JPH06245390A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 発電機関の位相制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06245390A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009013155A2 (de) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur zuschaltung eines von einem dieselmotor angetriebenen generators zu einem elektrischen netz |
| WO2009051585A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Caterpillar Inc. | Power system having dual synchronization |
| EP2197100A2 (en) | 2008-12-12 | 2010-06-16 | Caterpillar, Inc. | Engine-generator control system implementing engine synchronization |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP5049981A patent/JPH06245390A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009013155A2 (de) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur zuschaltung eines von einem dieselmotor angetriebenen generators zu einem elektrischen netz |
| WO2009013155A3 (de) * | 2007-07-20 | 2009-05-14 | Siemens Ag | Verfahren und vorrichtung zur zuschaltung eines von einem dieselmotor angetriebenen generators zu einem elektrischen netz |
| WO2009051585A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Caterpillar Inc. | Power system having dual synchronization |
| US20100207457A1 (en) * | 2007-10-19 | 2010-08-19 | Jens-Peter Reinkens | Power system having dual synchronization |
| EP2346159A1 (en) | 2007-10-19 | 2011-07-20 | Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG | Power system having a dual synchronization |
| US8432065B2 (en) | 2007-10-19 | 2013-04-30 | Caterpillar Motoren Gmbh & Co. Kg | Power system having dual synchronization |
| EP2197100A2 (en) | 2008-12-12 | 2010-06-16 | Caterpillar, Inc. | Engine-generator control system implementing engine synchronization |
| EP2197100A3 (en) * | 2008-12-12 | 2011-12-14 | Caterpillar, Inc. | Engine-generator control system implementing engine synchronization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101409513B1 (ko) | 이중 동기화를 갖춘 전력 시스템 | |
| EP1570566B1 (en) | Gas turbine engine starter generator with multiple windings on each exciter stator pole | |
| US6768278B2 (en) | Gas turbine engine starter generator with switchable exciter stator windings | |
| JP5839836B2 (ja) | インバータ発電機の並列運転制御装置 | |
| US20100148588A1 (en) | Genset control system implementing engine synchronization | |
| US20060087293A1 (en) | AC generator with independently controlled field rotational speed | |
| US8097968B2 (en) | Position-controlled start from the AC line using a synchronous machine | |
| JPH1014295A (ja) | 内燃機関用の発電装置 | |
| JPH06245390A (ja) | 発電機関の位相制御装置 | |
| NO921618L (no) | Fler-stator induksjonssynkronmotor | |
| JP2018170864A (ja) | エンジン発電機 | |
| JP2011062055A (ja) | 車両用回転電機の制御装置 | |
| US20060163879A1 (en) | Engine driven power supply device | |
| JP4098180B2 (ja) | レシプロエンジン式発電装置 | |
| KR20020090335A (ko) | 기계 및 부하 특성의 동기화 방법 및 시스템 | |
| JP5839834B2 (ja) | インバータ発電機の並列運転制御装置 | |
| JPH03211464A (ja) | タコメータ信号発生装置 | |
| CN107683370B (zh) | 发动机起动系统 | |
| RU2441306C1 (ru) | Силовое устройство, имеющее двойную синхронизацию | |
| JPH01113571A (ja) | エンジンのトルク変動低減装置 | |
| JP5839835B2 (ja) | インバータ発電機の並列運転制御装置 | |
| JPH04339135A (ja) | 発電装置及び発電装置の起振トルク低減法 | |
| JP2003134897A (ja) | 発電装置の並列運転装置とその並列運転方法 | |
| JPS58185937A (ja) | エンジンのトルク変動抑制装置 | |
| JP3367829B2 (ja) | 電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000830 |