JPH1169894A - 非常用ガスタービンの起動装置 - Google Patents
非常用ガスタービンの起動装置Info
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- JPH1169894A JPH1169894A JP9211891A JP21189197A JPH1169894A JP H1169894 A JPH1169894 A JP H1169894A JP 9211891 A JP9211891 A JP 9211891A JP 21189197 A JP21189197 A JP 21189197A JP H1169894 A JPH1169894 A JP H1169894A
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Abstract
て、交流モータをインバータ駆動することにより、大容
量のモータでもマグネットによりON−OFF制御可能
とし、4000KW以上の出力のガスタービンのバッテ
リースタートを可能とし、小出力のガスタービンでもこ
の方式を使用可能とする。 【解決手段】 非常用ガスタービンのスタータモータM
に、交流電源を直流に変換するコンバータ部Cを設け、
該コンバータ部Cから再びインバータ部Aを介して、直
流電源を交流電源に周波数を変更して給電し、直流電源
の充電・放電可能なバッテリーBを、コンバータ部Cと
インバータ部Aの間の直流部Dに接続した構成におい
て、コンバータ部Cの交流電源が停電した時に、バッテ
リーBからインバータ部Aを介してスタータモータMを
駆動する。
Description
ンのバッテリーによる起動装置を提供するものである。
バッテリーを電源として、直流電源でセルモータ始動式
とした技術は公知とされている。例えば、特公昭56−
1473号公報に記載の技術の如くである。
とスタータモータへの電源の入切が非常に困難となり、
マグネットの接点が切り時に溶損するのである。故に、
バッテリーにより直流電源でスタータモータを駆動する
場合には、小容量の直流モータしかスタータモータとし
て使用できないという不具合があったのである。また、
転がり軸受使用ガスタービンにおいて、DC60V・2
00KWの、バッテリー電源によるダイレクト駆動のス
タータ方式が存在するが、起動時におけるトルク管理が
困難であり、ON−OFF用のマグネットの管理が困難
であるという不具合があったのである。また、圧縮空気
を供給して起動するエアスタート方式を非常用ガスター
ビンに用いることも可能であるが、エアタンクが幅3m
×長さ12m×高さ3mと大きくなり、実用性が低いの
である。従来から、出力400KW以上のバッテリー電
源によるダイレクトスタート方式は無かったのである。
0KWまでの、ガスタービンのバッテリー電源によるダ
イレクトスタート方式を可能とするものである。即ち、
滑り軸受支持方式の常用型ガスタービンにおいて使用し
ている大容量スタータ方式を、非常用ガスタービンシス
テムにおいて用いて、バッテリーを電源とした直流電源
による起動方式に転用せんとするものである。このよう
に出力4500KWのガスタービンでのバッテリー電源
による直流電源スタートを可能とすることにより、従来
は交流モータスタートであったり、エアスタートとして
いた、常用のガスタービンにおける停電時のスタートに
も利用することが可能となるのである。
に、バッテリーの直流電源を交流電源に変換して、交流
モータをインバータ駆動することにより、大容量のモー
タでもマグネットによりON−OFF制御可能としたも
のである。また、バッテリーの電圧を高くして、バッテ
リーの大きさを抑制したものである。また、トルク制御
の可能なインバータとモータを組み合わせて、動力伝達
ギヤケースの保護を可能としたものである。これによ
り、4000KW以上の出力のガスタービンのバッテリ
ースタートを可能とするものである。
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項1においては、非常用ガスタ
ービンのスタータモータMに、交流電源を直流に変換す
るコンバータ部Cを設け、該コンバータ部Cから再びイ
ンバータ部Aを介して、直流電源を交流電源に周波数を
変更して給電し、直流電源の充電・放電可能なバッテリ
ーBを、コンバータ部Cとインバータ部Aの間の直流部
Dに接続した構成において、コンバータ部Cの交流電源
が停電した時に、バッテリーBからインバータ部Aを介
してスタータモータMを駆動するように構成したもので
ある。
のスタータモータMに、交流電源を直流に変換するコン
バータ部Cを設け、該コンバータ部Cから再びインバー
タ部Aを介して、直流電源を交流電源に周波数を変更し
て給電し、直流電源の充電・放電可能なバッテリーB
を、コンバータ部Cとインバータ部Aの間の直流部Dに
接続した構成において、コンバータ部Cの交流電源が停
電した時に、バッテリーBからインバータ部Aを介して
スタータモータMを駆動するように構成し、スタータモ
ータMはバッテリーBを並列から直列に切換えて、倍電
圧駆動するものである。
のスタータモータMに、交流電源を直流に変換するコン
バータ部Cを設け、該コンバータ部Cから再びインバー
タ部Aを介して、直流電源を交流電源に周波数を変更し
て給電し、直流電源の充電・放電可能なバッテリーB
を、コンバータ部Cとインバータ部Aの間の直流部Dに
接続した構成において、コンバータ部Cの交流電源が停
電した時に、バッテリーBからインバータ部Aを介して
スタータモータMを駆動するように構成し、スタータモ
ータMはバッテリーBを並列から直列に切換えて、倍電
圧駆動すべく構成し、該バッテリーBを並列から直列に
切換える時期は、スタータモータMが回転を開始する前
の、電流が流れていない時に設定したものである。
る。図1は本発明の非常用ガスタービンの起動装置の構
成を示す図面、図2は同じく本発明の非常用ガスタービ
ンの起動装置の電気回路図、図3は本発明の非常用ガス
タービンの起動装置において、自動モードで停電スター
トする場合の作動状態説明図、図4は本発明の非常用ガ
スタービンの起動装置を手動モードで起動する場合の作
動状態説明図である。
は、交流のスタータモータMとバッテリーBと、ベクト
ルインパータ制御部Vにより構成されている。そして、
ベクトルインパータ制御部Vは、コンバータ部Cと、直
流部Dと、インバータ部Aにより構成されている。通称
のインバータとは、厳密には直流電圧を交流電圧あるい
は、直流電力を交流電力に変換する装置のことを総称す
る。しかし、一般的には、ダイアル操作等で周波数を変
えることにより、汎用交流モータの回転数を自由に調節
(可変速)できる装置のことをインバータとよんでい
る。本発明においては、この汎用交流モータの出力トル
クを自由に調節する装置のことを、『ベクトルインパー
タ制御部V』とよび、直流を交流にする部分は『インバ
ータ部A』とよんでいる。
図1に示すように、2つの電力変換装置とその間の直流
部Dにより構成している。即ち、商用交流電源をいった
ん直流電源に変換する『コンバータ部C』(順変換装
置)と、その直流を再度、交流電力に変換する『インバ
ータ部A』(逆変換装置)からなり、50Hz(60H
z)の商用電源が、インバータ部Aで最終的に可変電圧
・可変周波数の交流電力に変換されることから、全体を
ベクトルインパータ制御部Vと通称している。
インパータ制御部Vを構成するコンバータ部Cとインバ
ータ部Aの間に、直流部Dが出来るので、この直流部D
にバッテリーBを接続して、商用交流電源が停電した時
に、このバッテリーBからの直流電源を、直流部Dに供
給し、該直流部Dからインバータ部Aに供給する際に周
波数を変換して、スタータモータMを調節(可変速)し
て、非常用ガスタービンの起動装置としたものである。
V(最大750V充電時)300AH MSEであり、
インバータ部AのDC部の耐圧は、760V以上が必要
である。バッテリーBは、停電時の約20秒間の使用時
のみ、インバータ部Aの直流部Dに接続する。バッテリ
ーBの正常充電電圧は738Vである。750Vは充電
部の異常発生時の停止電圧である。インバータ部Aの過
剰電圧警報は760Vである。インバータ部Aにバッテ
リーBを接続後に、インバータ部Aが正常に動作する為
に約2秒が必要である。スタータモータMの最高回転数
は6300回転とし、過負荷性能は、300%・30秒
以上とする。
タを2台配置し、制御器も2台を並列に配置して使用す
る。図2においては、2台を並列に配置したバッテリー
Bと、同じく2台を並列に配置したインバータ部Aと、
同じく並列に配置したスタータモータMの回路を図示し
ている。マグネットR1は、充電器ZとバッテリーBと
を接続する為のマグネットスイッチであり、商用交流電
源が停電なった時に、時間を置かず直ちにOFFとする
ように構成しており、商用電源が復電した場合には、イ
ンバータが使用されておらず、バッテリー倍電圧用のマ
グネットM1,M2が開放されている時ONとなる。ま
た、マグネットM1,M2は2台のバッテリーBを並列
から直列に変換して、倍圧電源を、それぞれのインバー
タ部Aに供給する為のマグネットである。また、マグネ
ットM3は、バッテリーBを直列にして、2台のインバ
ータ部Aのそれぞれに、直流電源を供給する為のマグネ
ットである。
ぞれ、電流が流れていない時にON−OFFすべく構成
されている。即ち、マグネットM1,M2,M3は、停
電1秒後からONとなり、復電し、スタータモータM切
断後にOFFとなるように構成している。図3において
は、自動モードで停電スタートする際の潤滑油ポンプや
スタータモータMや各マグネットの作動タイミングを図
示している。図4おいては、手動モードにおける起動時
の潤滑油ポンプとスタータモータMと、各マグネットの
作動のタイミングを図示している。そして、このスター
タモータMによる回転数の増加と共に、非常用ガスター
ビンが起動される状況を図示している。
ような効果を発揮するのである。請求項1の如く、非常
用ガスタービンのスタータモータMに、交流電源を直流
に変換するコンバータ部Cを設け、該コンバータ部Cか
ら再びインバータ部Aを介して、直流電源を交流電源に
周波数を変更して給電し、直流電源の充電・放電可能な
バッテリーBを、コンバータ部Cとインバータ部Aの間
の直流部Dに接続した構成において、コンバータ部Cの
交流電源が停電した時に、バッテリーBからインバータ
部Aを介してスタータモータMを駆動するように構成し
たので、非常用ガスタービンの起動装置として、バッテ
リーBによる起動を行うことができ、エアスタート装置
や、大型の直流モータ駆動をする必要が無くなったので
ある。また、大型の直流モータ駆動の場合には、トルク
制御が出来ないが、インバータ部Aはトルク制御するこ
とが可能であることから、スタータモータMが大容量で
あっても、トルク制御しながら、無理無く起動させるこ
とが出来るのである。また、バッテリーBの電圧を高く
して、バッテリーBを小型にすることが可能となったの
である。また、非常用ガスタービンの起動装置のギヤケ
ースを破壊することなく、短時間(約40秒)で非常時
のスタートが行なえるのである。
バッテリーBを並列から直列に切換えて、倍電圧駆動す
るので、小型のバッテリーBを直流にして場合電圧でス
タータモータMを駆動するので、安価で、短時間の起動
装置を構成することが出来たのである。
列から直列に切換える時期は、スタータモータMが回転
を開始する前の、電流が流れていない時に設定したの
で、マグネットの接点スイッチの溶融・折損を防止する
ことができ、非常用ガスタービンの起動回路の安全性を
維持することが出来るのである。
を示す図面。
の電気回路図。
て、自動モードで停電スタートする場合の作動状態説明
図。
モードで起動する場合の作動状態説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 非常用ガスタービンのスタータモータM
に、交流電源を直流に変換するコンバータ部Cを設け、
該コンバータ部Cから再びインバータ部Aを介して、直
流電源を交流電源に周波数を変更して給電し、直流電源
の充電・放電可能なバッテリーBを、コンバータ部Cと
インバータ部Aの間の直流部Dに接続した構成におい
て、コンバータ部Cの交流電源が停電した時に、バッテ
リーBからインバータ部Aを介してスタータモータMを
駆動するように構成したことを特徴とする非常用ガスタ
ービンの起動装置。 - 【請求項2】 非常用ガスタービンのスタータモータM
に、交流電源を直流に変換するコンバータ部Cを設け、
該コンバータ部Cから再びインバータ部Aを介して、直
流電源を交流電源に周波数を変更して給電し、直流電源
の充電・放電可能なバッテリーBを、コンバータ部Cと
インバータ部Aの間の直流部Dに接続した構成におい
て、コンバータ部Cの交流電源が停電した時に、バッテ
リーBからインバータ部Aを介してスタータモータMを
駆動するように構成し、スタータモータMはバッテリー
Bを並列から直列に切換えて、倍電圧駆動することを特
徴とする非常用ガスタービンの起動装置。 - 【請求項3】 非常用ガスタービンのスタータモータM
に、交流電源を直流に変換するコンバータ部Cを設け、
該コンバータ部Cから再びインバータ部Aを介して、直
流電源を交流電源に周波数を変更して給電し、直流電源
の充電・放電可能なバッテリーBを、コンバータ部Cと
インバータ部Aの間の直流部Dに接続した構成におい
て、コンバータ部Cの交流電源が停電した時に、バッテ
リーBからインバータ部Aを介してスタータモータMを
駆動するように構成し、スタータモータMはバッテリー
Bを並列から直列に切換えて、倍電圧駆動すべく構成
し、該バッテリーBを並列から直列に切換える時期は、
スタータモータMが回転を開始する前の、電流が流れて
いない時に設定したことを特徴とする非常用ガスタービ
ンの起動装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP21189197A JP3894623B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 非常用ガスタービンの起動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21189197A JP3894623B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 非常用ガスタービンの起動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1169894A true JPH1169894A (ja) | 1999-03-09 |
JP3894623B2 JP3894623B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=16613359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21189197A Expired - Fee Related JP3894623B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 非常用ガスタービンの起動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3894623B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007146811A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Ihi Aerospace Co Ltd | ガスタービンエンジンの始動制御方法 |
JP2013240177A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源システム |
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---|---|---|---|---|
CN110979210B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-09-21 | 北京经纬恒润科技股份有限公司 | 整车电源系统配置方法及装置 |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP21189197A patent/JP3894623B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2013240177A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源システム |
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JP3894623B2 (ja) | 2007-03-22 |
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