JPH0744867B2 - タ−ビンのヘルパ駆動装置 - Google Patents

タ−ビンのヘルパ駆動装置

Info

Publication number
JPH0744867B2
JPH0744867B2 JP61269536A JP26953686A JPH0744867B2 JP H0744867 B2 JPH0744867 B2 JP H0744867B2 JP 61269536 A JP61269536 A JP 61269536A JP 26953686 A JP26953686 A JP 26953686A JP H0744867 B2 JPH0744867 B2 JP H0744867B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
motor
turbine
load
current
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61269536A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63124797A (ja
Inventor
忠男 茂瀬
昭生 平田
涼夫 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61269536A priority Critical patent/JPH0744867B2/ja
Priority to DE8787116598T priority patent/DE3782613T2/de
Priority to EP19870116598 priority patent/EP0267583B1/en
Priority to US07/119,710 priority patent/US4818890A/en
Publication of JPS63124797A publication Critical patent/JPS63124797A/ja
Publication of JPH0744867B2 publication Critical patent/JPH0744867B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、タービンに結合された交流電動機の発生トル
クをタービンの発生トルクに対し、正方向あるいは負方
向に加えて負荷を駆動するタービンのヘルパ駆動装置に
関する。
(従来の技術) 例えば大形のコンプレッサは蒸気タービンによって駆動
されるが、コンプレッサの容量を増して容量アップを図
る場合、タービンも容量不足となり容量のアップのため
新設する必要がある。あるいは、タービンは夏期等、温
度が高い場合、効率が下がり出力容量が低下する。
また最近は深夜電力が安価になり、深夜運転には蒸気タ
ービンよりも電動機駆動の方が経済的になる傾向もでて
きた。
このためタービンに電動機を結合して、タービンの補助
動力源として用いる要求が出ているが、この要求に対し
本発明者らは高速運転に有利な交流電動機をタービンに
結合し、電力交換装置を介して交流電動機の出力を所要
値に制御し、これによってタービンの負荷の一部を負担
にするタービンのヘルパ駆動装置を提案した。
しかし、タービンは、その特徴として、自己の冷却のた
め最低限度のパワーを出力しなければならないこと、及
び当然ながら、負のトルクを発生できないことが上げら
れる。
(発明が解決しようとする課題) タービンによる駆動システムは、前記したタービンの特
徴により、常に最低限度の負荷を必要とし、システムの
無負荷運転ができないだけでなく、システムを停止した
り、減速したりする場合に負荷の状態によって減速率が
決まり、当然、急減速、急停止はできない等の問題があ
った。
本発明は、上気問題点に対する解決策として成されたも
ので、システムとして無負荷運転を可能とし、さらに急
減速急停止が可能となるタービンのヘルパ駆動装置を提
供することを目的としている。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、コンプレッサ等の
負荷となる回転機械を駆動するタービンの回転軸に機械
的に結合された交流電動機と、前記交流電動機を駆動す
る回生運転の可能の電力変換装置と、前記電力変換装置
から前記交流電動機に供給する電力を検出し、この検出
電力と電力基準を比較して、その電力偏差を減少させる
ように前記電力変換装置を制御する電力制御手段を設け
る。
(作用) 上記構成とすることにより、正の電力基準を与えたと
き、前記電力制御手段は、前記交流電動機がタービンの
負荷の一部を負担する力行運転を行うように前記電力変
換装置を制御し、負の電力基準を与えたとき、前記電力
制御手段は、前記交流電動機がタービンに対して負荷と
して作用する回生運転を行うように前記電力変換装置を
制御する。このように、正の出力しか出せないタービン
に対し、正負の出力を出せる交流電動機を接続すること
により、両者を加えた総出力は、正負の出力として任意
に得られることになる。
(実施例) (実施例の構成) 本発明の一実施例を第1図に示す。
第1図において、1は蒸気タービン、2Aは誘導電動機、
3は負荷機械(例えばコンプレッサ)であり、誘導電動
機2Aは負荷軸に結合されて蒸気タービン1のヘルパモー
タとして動作する。
図の点線内が電力変換装置であり、これによって誘導電
動機2Aの入力Pは設定された電力基準Pに制御され
る。
電力変換装置は速度検出器4、順変換器5、逆変換器6
a、回生用逆変換器6b、計器用変流器7、計器用変圧器
8、電力検出ユニット9、電力制御増幅器10、トルク基
準発生用徐算回路11、すべり周波数制御回路12、電圧制
御回路13、パルス発生回路14、位相制御回路15から構成
されている。なお本実施例ではトルク基準としてすべり
周波数基準を採用している。
(実施例の作用) 電力基準Pを正の極性に設定すると、交流電源16は、
順変換器5を介して直流に変換され、更に逆変換器6aを
介して、可変周波数可変電圧の交流に変換され、電力は
誘導電動機2Aに供給される。誘導電動機2Aはタービン1
とタンデムに結合され、負荷機械3の駆動動力の一部を
分担する。すなわち力行運転する。
タービン1の速度は、ガバナによる速度制御回路17によ
って速度基準Nに対応する値に保持され、負荷配分は
誘導電動機2Aの入力電力を所要値に制御することによっ
て決定され、誘導電動機2Aの入力電力Pは電力変換装置
を電力基準Pに従って電力制御することによって所要
値に制御される。
計器用変流器7と計器用変圧器8からの信号Ix,Vxは電
力検出ユニット9に入力され、これに基づいて電力検出
ユニット9が電力帰還信号PBを出力し、出力された電力
帰還信号PBは電力基準Pと加算点Aで突合わされ、そ
の偏差PAB(=P−PB)は電力制御増幅器10を介し
て、トルク補正信号TABとしすべり周波数制御回路12に
入力される。
一方、電力基準Pはトルク基準発生用徐算回路11に入
力され、速度検出器4より出力された誘導電動機の速度
信号Nで徐算され、速度信号Nで指定された電力P
相当するトルク指令TAを発生し、すべり周波数制御回路
12に入力される。
すべり周波数制御回路12は、トルク補正信号TABとトル
ク指令信号TAを基にしてすべり周波数基準SFAを算出す
る。算出されたすべり周波数基準SFAは速度検出器4よ
り検出された速度信号Nに相当する周波数FAに加算点B
で加算され、パルス発生回路14を介して逆変換器6aの出
力周波数FB(=FA+SFA)を決定する。
順変換器5は、速度検出器4より検出された速度信号N
に相当する(電圧/周波数)比になるように電圧制御回
路13で決定された信号VBにより、位相制御回路15を介し
て制御される。
誘導電動機2Aは順変換器5、逆変換器6aを介してトルク
制御され、これによって誘導電動機2Aの入力電力は設定
された電力基準Pに制御される。
このように、電力基準Pを正極性に設定すると、すべ
り周波数基準SFAは正極性となり、誘導電動機24は正極
性のすべりでカ行運転し、そのときの電力の流れは、交
流電源16、順変換器5、逆変換器6a、誘導電動機24とに
なりカ行運転する。次に、電力基準Pを負極性に設定
すると、すべり周波数基準SFAは負極性となり、誘導電
動機24は、負極性のすべりで運転される。すなわち、誘
導発電機として動作することになる。そのときのエネル
ギーの流れとしては、タービンの出力した機械エネルギ
ーを誘導電動機24が電力に変換し、逆変換器6aが順変換
器として動作し、回生用逆変換器6bによって交流電源16
へ回生される。
(実施例の効果) 本実施例による効果について第2図を用いて説明する。
期間Iは、たとえば昼で、電力コストよりスチームコス
トが有利な期間であり、負荷PLに対してタービン出力PT
は100%出力している。このとき交流電動機出力PMは零
である。期間IIは、たとえば夜で、電力コストがスチー
ムコストより有利な場合、タービン出力PTはタービンの
最低必要出力PTMINを出力し、不足分を交流電動機出力P
Mが補っている。同様に期間III,IVは、負荷PLが増加
し、パワーアップを要求されている期間を示すもので、
期間IIIではスチームコストが有利な期間でタービン出
力PTは定格最大出力であり、不足分を交流電動機が出力
する。また電力コストが有利な期間で交流電動機が定格
最大出力を出し、不足分をタービンが出力する。次に、
負荷PLが零になったとき、すなわちプラントが無負荷運
転を要求する期間が期間Vである。従来は、タービンの
冷却のために最低限の負荷PTMIN分は負荷機械3が確保
する必要があったが、第2図期間Vで示すように、ター
ビンの最低負荷分PTMINを交流電動機が負のパワーを出
力して負荷機械3の負荷PLは零として運転可能となって
いる。すなわち、従来は、プラントとして仕事は必要な
いにもかかわらず、タービンの冷却のためにPTMIN分だ
けロスしていたが、本発明により、タービンの冷却用と
してのパワーPTMINはそのまま電力に変換して回生して
いるため、エネルギーとしての損失は零となったことを
示している。
また、従来の駆動系としては、制御方向のパワーは出し
得なかったため、減速するときは、負荷PLの大きさによ
って決まり負荷PLが小さいときは、減速の時間が長くな
っていた。しかし本発明により、交流電動機が負のパワ
ーすなわち制動力を出力できるため速い減速を行うこと
が可能となるのみでなく、減速率も制御可能となった。
(他の実施例) 本発明の他の実施例を第3図に示す。
第3図では負荷機械3をヘルパ駆動するための交流電動
機として同期電動機2Bを用い、同期電動機2Bによってタ
ービン1の補助駆動を行い、制御回路としては定γ角制
御を用い、出力トルクは、出力電流を制御することによ
って可変している。
電力変換装置は順変換器5、逆変換器6、電流基準発生
回路32、電力制御増幅器10、電流制御回路33、位相制御
回路15、計器用変流器7、計器用変圧器8、電力検出ユ
ニット9、位置検出回路31、γ角制御回路35、速度検出
器4、γ角設定器34、γ角切換器36から構成されてい
る。
交流電源16は、順変換器5、逆変換器6を介して、可変
周波数可変電圧の交流に変換され同期電動機2Bに供給さ
れる。同期電動機2Bはタービン1とタンデムに接続さ
れ、負荷機械3に動力を供給する。
同期電動機2Bとタービン1の速度はタービン1のガバナ
による速度制御回路17によって、速度基準Nに対応す
る値に保持され、負荷配分については同期電動機2Bの電
力を制御することにより決定されることは、前記第1図
の実施例と同様である。
同期電動機2Bの電力は次のように制御される。すなわ
ち、計器用変流器7と計器用変圧器8からの信号Ix,Vx
を電力検出ユニット9に入力し、Ix,Vxを用いて電力帰
還信号PBを出力する。出力された電力帰還信号PBは電力
基準Pと加算点Aで突合わされ偏差PABが算出され
る。算出された偏差PABは電力制御増幅器10へ入力され
て電流基準補正信号IABを出力する。
一方電力基準Pは電流基準発生回路32で、速度検出器
4から同期電動機2Bの速度信号Nで除算され、速度信号
Nで指定された電力Pに相当する電流基準IA を発生
し、電流基準IA と電流基準補正信号IABは加算点Bで
加算されて実際の電流基準IAとなる。出力された電流基
準IAは電流制御回路33、位相制御回路15を介して、順変
換器5に送られ、順変換器5はそれに従って同期電動機
2Bを制御する。
また位置検出回路31は計器用変流器7と計器用変圧器8
からの信号Ix,Vxを用いて電気的に磁束の位置を検出
し、検出された磁束位置に対してγ角設定器34で設定さ
れたγ角となるようにγ角制御回路35でγ角を制御し、
逆変換器6が定γ角で制御される。γ角切換器36は、電
流基準IAの極性と出力電流IXの大きさを判断して、γを
カ行方向とするか回生方向とするかを判断しγ角を設定
している。第3図の実施例は、サイリスタモータシステ
ムムにおけるγ角一定制御をベースとして、同期電動機
に流す電流の大きさで出力の電力を可変している。電力
の極性はγ角をγとするか180゜−γとするかで決めて
いる。
以上のように、サイリスタモータシステムとして正負の
パワー(カ行、回生動作)を出力できるように構成され
ているため前述した本発明による第1図の実施例と同じ
効果が得られる。
同様にサイリスタモータシステムにおいて、正負のパワ
ーを任意に変える制御方法として、同期電動機に与える
皮相電力を一定にしておき同期電動機の運転力率を可
変、すなわち、γを可変することによっても、本発明の
目的を達成することが可能である。その構成例を第4図
に示す。この場合、逆変換器6として、自励式のインバ
ータが用いられることは言うまでもない。
(発明の効果) 本発明によれば、交流電動機の電力を設定値に応じて制
御できるので、タービンの交流電動機の負荷分担を所望
の値に調整することができ、さらに電力制御ループとト
ルク制御ループとを併用しているので、速応性を損なう
ことなく精度の良い電力制御が可能となる。
また、交流電動機の電力を負の値に設定することが可能
なためプラントの負荷がタービンの最低必要負荷以下で
あっても運転可能となり、余剰エネルギーを電力として
回生して節約できると共に、制動力としても活用するこ
とにより、急減速をも可能とするタービンのヘルパ駆動
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明による効果を説明するための負荷特性図、第3図
及び第4図は本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。 1……タービン、2A……誘導電動機 2B……同期電動機、3……負荷機械 4……速度検出機、5……順変換器 6……逆変換器、7……計器用変流器 8……計器用変圧器、9……電力検出ユニット 10……電力制御増幅器、11……除算器 12……すべり周波数制御回路 13……電圧制御回路、14……パルス発生回路 15……位相制御回路、16……交流電源 17……速度制御装置、31……位置検出回路 32……電流基準発生回路、33……電流制御回路 34……γ角設定器、35……γ角制御回路 41……電流基準設定器、36……γ角切換回路 42……トルク基準発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−158627(JP,A) 特開 昭53−140440(JP,A) 特開 昭58−172989(JP,A) 特開 昭50−7015(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンプレッサ等の負荷となる回転機械を駆
    動するタービンの回転軸に機械的に結合された交流電動
    機と、前記交流電動機を駆動する回生運転の可能な電力
    変換装置と、前記電力変換装置から前記交流電動機に供
    給する電力を検出し、この検出電力と電力基準を比較し
    て、その電力偏差を減少させるように前記電力変換装置
    を制御する電力制御手段を設け、正の電力基準を与えた
    とき、前記交流電動機がタービンの負荷の一部を負担す
    る力行運転を行い、負の電力基準を与えたとき、前記交
    流電動機がタービンに対して負荷して作用する回生運転
    を行うことを特徴とするタービンのヘルパ駆動装置。
  2. 【請求項2】前記交流電動機として誘導電動機を用い、
    前記電力制御手段は、前記誘導電動機の回転速度を検出
    する速度検出器と、前記電力基準を検出された速度信号
    で徐算してトルク基準信号を出力する徐算器と、前記ト
    ルク基準信号と前記電力偏差からすべり周波数を演算す
    るすべり周波数制御手段を備え、前記誘導電動機のすべ
    り周波数を制御することにより電力を制御することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のタービンのヘルパ
    駆動装置。
  3. 【請求項3】前記交流電動機として同期電動機を用い、
    前記電力制御手段は、前記同期電動機の回転速度を検出
    する速度検出器と、検出された速度信号と前記電力基準
    から電流基準を出力する電流基準発生手段を備え、前記
    電流基準と前記電力偏差との加算値により前記電力変換
    装置の電流を制御して電力を制御することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のタービンのヘルパ駆動装
    置。
JP61269536A 1986-11-14 1986-11-14 タ−ビンのヘルパ駆動装置 Expired - Lifetime JPH0744867B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61269536A JPH0744867B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 タ−ビンのヘルパ駆動装置
DE8787116598T DE3782613T2 (de) 1986-11-14 1987-11-10 Hilfsantriebsgeraet fuer eine turbine.
EP19870116598 EP0267583B1 (en) 1986-11-14 1987-11-10 Turbine helper drive apparatus
US07/119,710 US4818890A (en) 1986-11-14 1987-11-12 Turbine helper drive apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61269536A JPH0744867B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 タ−ビンのヘルパ駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63124797A JPS63124797A (ja) 1988-05-28
JPH0744867B2 true JPH0744867B2 (ja) 1995-05-15

Family

ID=17473747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61269536A Expired - Lifetime JPH0744867B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 タ−ビンのヘルパ駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0744867B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2612369B2 (ja) * 1990-05-17 1997-05-21 株式会社日立製作所 動力源装置
JP4652805B2 (ja) * 2004-12-28 2011-03-16 キヤノン株式会社 回転機構の回転速度制御方法及び装置
JP5324140B2 (ja) * 2008-06-19 2013-10-23 三菱重工コンプレッサ株式会社 回転機の制御装置及び制御方法、並びに、制御装置を備えた回転機ユニット
JP6802282B2 (ja) 2016-09-27 2020-12-16 三菱重工コンプレッサ株式会社 回転機械の制御装置及び制御方法、並びに、制御装置を備えた回転機械ユニット

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS507015A (ja) * 1973-05-23 1975-01-24
JPS53140440A (en) * 1977-05-12 1978-12-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Surplus energy storage type motor
JPS54158627A (en) * 1978-06-05 1979-12-14 Toshiba Corp Controlling for motor and device thereof
JPS58172989A (ja) * 1982-04-02 1983-10-11 Mitsubishi Electric Corp 誘導電動機のトルク制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63124797A (ja) 1988-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2302621C (en) System for supplying electric-motor loads with electrical energy
US5568023A (en) Electric power train control
JP4898230B2 (ja) 風力発電システムの運転制御方法及びその装置
CN109672370B (zh) 具有蓄电装置的电动机驱动系统
CN106788116B (zh) 一种电动车载永磁电机的控制系统
US10666176B2 (en) Motor drive system including servomotor for buffer including plural windings
US4818890A (en) Turbine helper drive apparatus
CN110829906A (zh) 一种三相开关磁阻电机快速制动控制系统及控制方法
JPH0744867B2 (ja) タ−ビンのヘルパ駆動装置
CN106470001A (zh) 一种变频器和电机控制系统
JP3884260B2 (ja) 風力発電装置
JP3073719B2 (ja) 揚水発電装置
JPS6341825B2 (ja)
JP3466784B2 (ja) 発電装置
JPH07245997A (ja) 差動分配型電気エネルギー保存分配システム
CN2142451Y (zh) 交流电梯发电制动型无级调速系统
CA1287877C (en) Turbine helper drive apparatus
Park et al. A starting-up control algorithm of large synchronous generation motor for gas turbosets
CN206865391U (zh) 共直流母线半导体封装设备的直线电机驱动装置
Ali SPEED CONTROL OF (SEDM) ADOPTING CHOPPER CONVERTER AND PI CONTROLLER: Electrical
JPH0336238Y2 (ja)
JPS5912055A (ja) 交流エレベ−タ−の速度制御装置
SU1552334A1 (ru) Частотно-управл емый электропривод
JPH04193004A (ja) 装軌式車両用電気推進装置
JPS5967898A (ja) 風力発電方法

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term