JPS6038038Y2 - 多目的機関の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、特性の相違する負荷のいずれでも駆動可能
とする多目的に使用する機関の制御装置に関する。

要求する回転数（特性）等の相違する負荷を駆動する機
関は、その制御装置を変える必要がありそれぞれの負荷
に応じて機関を設ける必要があった。

しかし、機関が駆動する負荷に一定の条件がある場合、
例えば、多目的用途を有する船舶は、航海中推進用プロ
ペラを駆動するが、船舶が所定の場所に達すると推進用
プロペラの駆動がほとんど必要なくなり船舶に塔載して
いる機器（電動機等）のための発電機を駆動する。

このような場合、それぞれの負荷（推進用プロペラ、電
動機等）を駆動する機関を塔載することによりその目的
を遠戚することができるが、いずれかの機関が停止する
ことになり、機関の有効な利用ができず不経済である。

そこで、機関の有効な利用を計る目的で、一方の負荷を
駆動する必要がないときは他の負荷を駆動するようにし
て機関を多目的に使用する方法が考えられた。

しかしながら、この多目的に使用する機関の制御は、駆
動する負荷に応じた制御が要求されるものである。

例えば、前述の多目的用途の船舶では、推進用プロペラ
を駆動するときは、操船上、操縦装置の指令にできるだ
け早く応答する必要がある。

しかし、発電機（電動機等）を駆動する場合は、制御装
置の指令に対してできるだけ正確に応答する必要がある
。

そして、これらの２つの応答特性は、互いに相いれない
要素を有する。

すなわち、指令に対して早い応答特性を有する制御装置
は、指令に対して正確な応答特性を得ることが困難であ
る。

この考案は、異種類の応答特性を備えた制御回路を併用
することにより前述の要求に応じた多目的機関の制御装
置を提供するものである。

以下、この考案を多目的用途を有する船舶の制御装置に
用いた一実施例について述べる。

第１図において、第１機関１は、図示しない第１負荷（
電動機等）に接続された発電機２ａ、２ｂを駆動する２
機のエンジン１ａ、１ｂを有しており、その回転数は、
負荷平衡装置を備えた制御装置３の指令に応じた値であ
り、この２機のエンジンｌａ、ｌｂは、そのガバナ４ａ
ｖ４ｂに与えられる制御装置３の負荷平衡装置の指令に
より、発電機２ａ、２ｂが要求する回転数で正確に同期
した回転を保つ構成となっている。

第２機関５、第３機関６は、推進用のプロペラ（第２負
荷）７が連結するギヤ装置８にクラッチ９．１０を介し
て連結しており、クラッチ９，１０を嵌入することによ
って、プロペラ７を駆動スるようになっている。

第３機関６は、図示しない第１負荷（電動機等）に接続
された発電機１２にクラッチ１１を介して連結するよう
になっており、プロペラ７（第２負荷）を駆動するか、
発電機１２（第１負荷）を駆動するかの選択をクラッチ
９，１１の嵌脱により行なう構成である。

操縦装置１５ａ、１５ｂは、操縦バンドル１６ａ、１６
ｂと、この操縦バンドル１６ａ、１６ｂに連動するカム
板１７ａ、１７ｂと、入力側が圧力空気源１９に接続し
、前記カム板１７ａ、１７ｂに連動し圧力空気源１９の
空気圧力を減圧する減圧弁１８ａ、１８ｂとを有する。

減圧弁１８ａ、１８ｂの出力側は第２機関５のガバナ１
３と制御回路２０（第２図。

）の空気−電気変換器２１ （以下、Ｐ−Ｅ変換器２１
と記す。

）とに接続する。

第３機関６のガバナ１４は、第２図に示すようにガバナ
モータ２６で形成してあり、Ｐ−Ｅ変換器２１の出力側
が接続する。

なお第２機関５のガバナ１３は、空気圧力信号によって
作動するものである。

第２図において、電源２５は、制御回路２０のリレーＲ
１の接点Ｒ１−２、リレーＲ２，Ｒ３の接点Ｒ２−２，
Ｒ３−２を介して、ガバナ１４を形成するガバナモータ
２６に接続すると共に、変圧器５０に接続する。

ガバナモータ２６は、サーボモータ２７とこのサーボモ
ータ２７の変位量を検出する検出部２８とサーボモータ
２７の作動速度を高低に切り換える変換器２９とより形
成しである。

そして前記接点Ｒ１−２が図示の位置にある場合、サー
ボモータ２７が、変換器２９を介して電源２５に接続し
、図示の位置から作動すると、直接電源２５に接続する
。

また接点Ｒ３−２、Ｒ２−２が図示の位置にあるとき、
サーボモータ２７と電源２５とが遮断しているが、接点
Ｒ３−２が作動するとサーボモータ２７は、第３機関６
への燃料の供給を減少する方向に回転する。

接点Ｒ２−２が作動すると第３機関６の燃料の供給を増
加する方向に回転する。

すなわち、接点Ｒ１−２が図示の位置にあるとき、第３
機関６は、指令に対する応答性はおそい（以下、低速制
御と記す。

）そして接点Ｒ１−２が作動すると、第３機関６は、指
令に対する応答性が速（以下高速制御と記す。

）くなるものである。なお、低速制御の応答特性は、第
１機関１のガバナ４ａ、４ｂの応答特性と同一にしてあ
り、高速制御の応答特性は第２機関５のガバナ１３の応
答特性と同一にしである。

制御回路２０は、サーボモータ２７の回転数を高速又は
低速のいずれかに切り換えるリレーＲ１と、サーボモー
タ２７の回転方向を切り換えるリレーＲ２，Ｒ３と、ガ
バナモータ制御部３３と、選択スイッチ３０と、応答ス
イッチ３１．３２とより構成する。

選択スイッチ３０は、リレーＲ１の励、消磁を制御する
手動スイッチであり、この選択スイッチ３０を閉じると
リレーＲ１が励磁してその接点Ｒ１−１，Ｒ１−２，Ｒ
１−３を図示の位置から作動させる。

接点Ｒ１−１，Ｒ１−３の作動により、リレーＲ２，Ｒ
３をガバナモータ制御部３３に接続する。

接点Ｒ１−２の作動により、サーボモータ２７を高速回
転にする。

スイッチ３０を開くと、リレーＲ１は消磁しその接点Ｒ
１−Ｌ Ｒ１−２，Ｒ１−３は図示の位置に復帰する。

接点Ｒ１−１，Ｒ１−３の復帰によりリレーＲ２ｔＲ３
を応答スイッチ３１．３２に接続する。

接点Ｒ１−２の復帰により、サーボモータ２７を低速回
転にする。

リレーＲ２，Ｒ３は、接点Ｒ２−１，Ｒ２−２、Ｒ３−
１，Ｒ３−２を有し、ガバナモータ制御部３３の信号又
は、応答スイッチ３１．３２の開閉によって励、消磁す
るもので、リレーＲ２の励磁によりその接点Ｒ２−１が
開き、リレーＲ３の回路を遮断する。

またリレーＲ３の励磁により、その接点Ｒ３−１が開き
リレーＲ２の回路を遮断する。

応答スイッチ３１．３２は、制御装置３の負荷平衡装置
の信号に基づいて作動するものである。

また選択スイッチ３０は、操縦者が手動で切り換えるか
あるいは操縦装置１５ｂのハンドル１６ｂを所定の位置
（例えば発電機の回転位置。

）に操作し第３機関６の回転数がほぼその値に達したと
き切り換えるようにしてもよい。

以下、この実施例の作用について述べる。

船舶が目的の場所に向って航海する場合は、第２、第３
機関５，６とギヤ装置８とをクラッチ１０、 ９で連結
すると共に制御回路２０のスイッチ３０を閉じ、サーボ
モータ２７を高速回転とし、リレーＲ２，Ｒ３をガバナ
モータ制御部３３とを接続した状態にしておく。

次に、操縦装置１５ａ、１５ｂのハンドル１６ａ、１６
ｂを操作すると減圧弁１８ａ、１８ｂがその吐出側に圧
力空気源１９の圧力空気をハンドル１６ａ、１６ｂの操
作量に応じた値の空気圧力として伝達する。

この空気圧力は、第２機関５のガバナ１３に作用し第２
機関５の回転数を上昇させ始める。

同時に、Ｐ−Ｅ変換器２１が作用する。

Ｐ−Ｅ変換器２１は、リレーＲ２に信号を伝達しリレー
Ｒ２を励磁させる。

このため、サーボモータ２７は第３機関６の回転数を上
昇する方向に回転する。

この回転速度は、第２機関５のガバナ１３が、操縦装置
１５ａの指令に対する応答速度と同等の高速制御である
。

従って、第２機関５、第３機関６は、同期した状態でそ
の回転数が上昇する。

このとき第２、第３機関５，６の回転数の変化は、操船
上必要とする特性（応答特性）にしである。

このようにして第２、第３機関５゜６の回転数がハンド
ル１６ａ、１６ｂの操作量に応じた値に達すると、ガバ
ナ１３，１４はその作動を停止する。

そして航海中のプロペラ７に作用する負荷の増加、減少
による第２、第３機関５゜６の回転数の変化は、ガバナ
１３，１４の作動でハンドル１６ａ、１６ｂの操作量に
応じた一定の回転数に保つようになっている。

なお第１機関１のエンジンｌａ、ｌｂは、船内の機器等
に必要な電源を確保するように制御装置３によって同期
回転する。

船舶が所定の場所に達し、作業を行なう場合について述
べる。

この場合は、操船上での動力をあまり必要とせず、作業
を行なう機器（例えばウィンチ等の電動機）のために大
きな電力を必要とするものである。

この場合は、操船に必要な動力を第２機関５のみとして
おき、第３機関６をクラッチ９でギヤ装置８と分離しク
ラッチ１１で発電機１２に連結する。

そして、制御回路２０の選択スイッチ３０を閉じたまま
、操縦装置１５ｂのハンドル１６ｂを発電機１２の必要
とする回転の位置まで操作すると、前述の場合と同様に
第３機関６の回転数がほぼその値に上昇する。

その時点で、選択スイッチ３０を開くと、リレーＲ１が
消磁するので、応答スイッチ３１，３２とリレーＲ２，
Ｒ３とが接続すると共に、ガバナモータ２６のサーボモ
ータ２７は、変換器２９を介して電源２５に接続する。

またこのとき、リレーＲ２，Ｒ３はＰ−Ｅ変換器２１と
は遮断している。

この状態で、スイッチ３１が、制御装置３の信号によっ
て閉じると、サーボモータ２７は、第３機関６の回転数
を上昇する方向に回転するが、この回転は変換器２９で
設定した低速である。

そして第３機関６の回転数が第１機関１のエンジン１ａ
、１ｂの回転数に同期するとサーボモータ２７が停止す
ると共に、応答スイッチ３１への信号も停止する。

なお、応答スイッチ３２への信号があったときは、第３
機関６の回転数が低下する方向にサーボモータ２７が作
動する。

以上述べたように、この考案によると、多目的用途を有
する機関の制御をその用途に応じた応答特性を有する制
御系統を併用しであるので、一方の用途から他方の用途
への切り換えをスムーズに行うことが可能であり、機関
の動力を有効に利用することができる利点を有する。

なお、この考案は、前述した実施例に限定されるもので
なく、複数台のポンプを駆動するための機関の制御装置
等に用いてもよいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案による舶用機関の制御装置の系統図
、第２図は、その制御回路図である。 １・・・・・・第１機関、５・・・・・・第２機関、６
・・・・・・第３機関、１３，１４・・・・・・ガバナ
、２０・・・・・・制御回路、 ３０・・・・・・選択スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１機関により駆動される第１負荷、第２機関により駆
   動され第１負荷と異種類の第２負荷のいずれにも接続可
   能とした第３機関を制御する多目的機関の制御装置であ
   って、第３機関の回転数を制御するガバナと、バンドル
   の操作量に応じた指令信号を発する操縦装置と、これら
   ガバナと操縦装置との間に設けられ、第１機関がその操
   縦装置の指令に対して応答する応答特性と同一の応答特
   性、第２機関がその操縦装置の指令に対して応答する応
   答特性と同一の応答特性、およびこれら応答特性を選択
   する選択スイッチを備えた制御回路とから構成した、多
   目的機関の制御装置。