JPS62118799A - エンジン駆動による発電装置 - Google Patents
エンジン駆動による発電装置Info
- Publication number
- JPS62118799A JPS62118799A JP60255080A JP25508085A JPS62118799A JP S62118799 A JPS62118799 A JP S62118799A JP 60255080 A JP60255080 A JP 60255080A JP 25508085 A JP25508085 A JP 25508085A JP S62118799 A JPS62118799 A JP S62118799A
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- Japan
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- gear
- synchronous motor
- power
- speed
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- Pending
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、回転数が経時的に変動するエンジンの出力を
利用して定周波数発電を行う発電装置に関するものであ
る。
利用して定周波数発電を行う発電装置に関するものであ
る。
船舶などに設置されている発電装置は、一般に推進機駆
動用の主機エンジンから動力を取り出し、これを歯車機
構で変速して駆動するようにしている。ところが、主機
エンジンは経時的に回転数を変動するものであるため、
このような動力により発電機を定格回転させるためには
、主機エンジンの回転変動に応じて常に一定速度に保持
されるように制御する制御装置が必要である。
動用の主機エンジンから動力を取り出し、これを歯車機
構で変速して駆動するようにしている。ところが、主機
エンジンは経時的に回転数を変動するものであるため、
このような動力により発電機を定格回転させるためには
、主機エンジンの回転変動に応じて常に一定速度に保持
されるように制御する制御装置が必要である。
従来、このように制御装置として、電気的にはサイリス
ターインバータ方式等が、また機械的には油圧方式、滑
りクラッチ方式等が採用されていた。しかし、これらサ
イリスターインバータ方式、油圧方式、滑りクラッチ方
式等は、装置が複雑で大型になることは避けられず、非
常に高価にならざるを得なかった。また、それに伴って
メンテナンスが面倒であり、しかも低効率的であるなど
の諸問題を有しており、必ずしも満足すべきものではな
かった。
ターインバータ方式等が、また機械的には油圧方式、滑
りクラッチ方式等が採用されていた。しかし、これらサ
イリスターインバータ方式、油圧方式、滑りクラッチ方
式等は、装置が複雑で大型になることは避けられず、非
常に高価にならざるを得なかった。また、それに伴って
メンテナンスが面倒であり、しかも低効率的であるなど
の諸問題を有しており、必ずしも満足すべきものではな
かった。
（発明の目的）
本発明の目的は、上述のような従来の問題を解消し、極
めて小容量の制御ａｔＭによって、回転数の変動するエ
ンジンから発電機を定格回転数に制御できるようにする
発電装置を提供することにある。
めて小容量の制御ａｔＭによって、回転数の変動するエ
ンジンから発電機を定格回転数に制御できるようにする
発電装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明は、回転数が変動するエンジ
ンから動力を取り出し、この動力を遊星歯車機構で変速
して発電機を定格回転数になるように駆動制御する発電
装置において、前記発電機で発電した電力の一部により
サイクル変換制御装置を介して同期電動機を正逆に回転
制御し、この同期電動機の出力を前記遊星歯車機構の内
歯車に結合させて前記発電機への入力回転数を一定に保
持することを特徴とするものである。
ンから動力を取り出し、この動力を遊星歯車機構で変速
して発電機を定格回転数になるように駆動制御する発電
装置において、前記発電機で発電した電力の一部により
サイクル変換制御装置を介して同期電動機を正逆に回転
制御し、この同期電動機の出力を前記遊星歯車機構の内
歯車に結合させて前記発電機への入力回転数を一定に保
持することを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例によって具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明の発電装置の一例を示す原理図で、プロ
ペラ駆動を行う舶用低速ディーゼルエンジンを利用して
定格回転させるものである。
ペラ駆動を行う舶用低速ディーゼルエンジンを利用して
定格回転させるものである。
この第１図において、１は上記低速ディーゼルエンジン
からの動力取出軸、２は増速構成の遊星歯車機構、３は
発電機、４はこの発電機３の入力軸である。この発電機
３が発電した電力は導線５．６を介して負荷へ送電され
るようになっている。
からの動力取出軸、２は増速構成の遊星歯車機構、３は
発電機、４はこの発電機３の入力軸である。この発電機
３が発電した電力は導線５．６を介して負荷へ送電され
るようになっている。
上記増速構成の遊星歯車機構２は、動力取出軸１に連結
したキャリヤ７に複数の遊星歯車８を支持し、この遊星
歯車８の内側に太陽歯車９を噛合させ、また外側に内歯
車ｌＯを噛合させて構成されている。太陽歯車９には上
記発電機３の入力軸４が連結されており、また内歯車１
０の外側には歯車１１が噛合し、後述する制御機構から
制ｍ（補正）用の動力を入力するようになっている。
したキャリヤ７に複数の遊星歯車８を支持し、この遊星
歯車８の内側に太陽歯車９を噛合させ、また外側に内歯
車ｌＯを噛合させて構成されている。太陽歯車９には上
記発電機３の入力軸４が連結されており、また内歯車１
０の外側には歯車１１が噛合し、後述する制御機構から
制ｍ（補正）用の動力を入力するようになっている。
一方、上記内歯車ｌＯに対する制御動力を発生ずる制御
機構として、発電機３の導線５からは導線１２が分岐し
、この導線１２にサイクル変換制御装置１３が接続され
ている。このサイクル変換制御装置１３は、発電機３に
付設した回転数検知器１４から発電機３の回転数を入力
し、それを予め設定された定格回転数と比較して、その
差に相当する出力により同期電動機１５を駆動するよう
になっている。
機構として、発電機３の導線５からは導線１２が分岐し
、この導線１２にサイクル変換制御装置１３が接続され
ている。このサイクル変換制御装置１３は、発電機３に
付設した回転数検知器１４から発電機３の回転数を入力
し、それを予め設定された定格回転数と比較して、その
差に相当する出力により同期電動機１５を駆動するよう
になっている。
この同期電動機１５は、上記サイクル変換制御装置１３
により、回転数検知器１４から検出された発電機３の回
転数が定格回転数より小さいときは正転駆動され、また
大きいときは逆転駆動させられる。この同期電動機１５
の出力は、遊星減速機１６．クラッチ１７を介し、さら
に歯車１８．１９を介して歯車１１に伝達され、遊星歯
車機構２の内歯車１０に入力される。遊星歯車機構２で
は、上記入力を、動力取出軸１に入力された低速ディー
ゼルエンジンの動力と合体させ、発電機３の入力軸４に
定格回転数となるように出力する。
により、回転数検知器１４から検出された発電機３の回
転数が定格回転数より小さいときは正転駆動され、また
大きいときは逆転駆動させられる。この同期電動機１５
の出力は、遊星減速機１６．クラッチ１７を介し、さら
に歯車１８．１９を介して歯車１１に伝達され、遊星歯
車機構２の内歯車１０に入力される。遊星歯車機構２で
は、上記入力を、動力取出軸１に入力された低速ディー
ゼルエンジンの動力と合体させ、発電機３の入力軸４に
定格回転数となるように出力する。
また、上記歯車１１．１９の回転軸には、起動時のみ一
時的に使用されるブレーキ２０が設けられている。すな
わち、発電機３の慣性モーメントは同期電動機１５の慣
性モーメントより温かに大きいため、そのままで動力取
出軸１の動力を遊星歯車機構２に入力すると、同期電動
機１５側だけが駆動され、発電機３側は駆動されないか
らである。したがって、起動時にはブレーキ２０により
同期電動機１５側を予め制動した状態で発電機３を駆動
し、同期電動機１５に通電と同時にブレーキ２０を解除
するようにするのである。
時的に使用されるブレーキ２０が設けられている。すな
わち、発電機３の慣性モーメントは同期電動機１５の慣
性モーメントより温かに大きいため、そのままで動力取
出軸１の動力を遊星歯車機構２に入力すると、同期電動
機１５側だけが駆動され、発電機３側は駆動されないか
らである。したがって、起動時にはブレーキ２０により
同期電動機１５側を予め制動した状態で発電機３を駆動
し、同期電動機１５に通電と同時にブレーキ２０を解除
するようにするのである。
上述の各装置を具体的に配置した一例を示すと、第４，
５図のようにコンパクトな構成になる。なお、この図中
、２１は正逆回転する同期電動機１５を冷却するための
送風機である。
５図のようにコンパクトな構成になる。なお、この図中
、２１は正逆回転する同期電動機１５を冷却するための
送風機である。
上記サイクル変換制御装置１３による制御を第２図を参
照して説明すると、次のようである。
照して説明すると、次のようである。
いま、発電機３により例えばＩ ２００ｒ、ｐ、ｍ、の
定格回転数の発電を行うとし、動力取出軸１に入力され
る主機エンジンの回転数変動範囲がＧ−Ｆであり、その
中点をＨとすると、サイクル変換制御装置１３によって
同期電動機１５を駆動する出力は、第２図に矢印で示す
ように、Ｇ−Ｈ間では正転方向（ＡＣで示す正の方向）
で、またＨ −Ｆ’間では逆転方向（ＢＰ、で示す負の
方向）の矢印長さに相当する大きさとなり、ここでは電
気的に回生制動を行っていることになる。
定格回転数の発電を行うとし、動力取出軸１に入力され
る主機エンジンの回転数変動範囲がＧ−Ｆであり、その
中点をＨとすると、サイクル変換制御装置１３によって
同期電動機１５を駆動する出力は、第２図に矢印で示す
ように、Ｇ−Ｈ間では正転方向（ＡＣで示す正の方向）
で、またＨ −Ｆ’間では逆転方向（ＢＰ、で示す負の
方向）の矢印長さに相当する大きさとなり、ここでは電
気的に回生制動を行っていることになる。
このような同期電動機１５の出力が遊星歯車機構２の内
歯車１０に入力され、発電機３の入力軸４に常に定格回
転数が出力されることになる。
歯車１０に入力され、発電機３の入力軸４に常に定格回
転数が出力されることになる。
ここで、第３図に示すように、遊星歯車装置２に入力し
た内歯車１０の回転数をＮＸ、動力取出軸１からの入力
回転数をＮ。１発電機３の入力軸４への出力回転数をＮ
とし、かつ太陽歯車９の歯数をＺｒ、内歯車１０の歯数
をｚ２とすると、次ぎの式が成り立つ。
た内歯車１０の回転数をＮＸ、動力取出軸１からの入力
回転数をＮ。１発電機３の入力軸４への出力回転数をＮ
とし、かつ太陽歯車９の歯数をＺｒ、内歯車１０の歯数
をｚ２とすると、次ぎの式が成り立つ。
したがって、Ｎ＝１２００として、この式を満足するよ
うにＮｏに対応してＮＸを制御すればよいことになる。
うにＮｏに対応してＮＸを制御すればよいことになる。
さて、上述の制御機構では、同期電動機１５は一方向だ
けに回転するのではなく、正逆回転するように制御され
るから、第２図に示すように実際のエンジン回転の変動
幅Ｇ−Ｆに対し、Ａ−Ｈの容量の半分のＡ−Ｃでよいこ
とになる。
けに回転するのではなく、正逆回転するように制御され
るから、第２図に示すように実際のエンジン回転の変動
幅Ｇ−Ｆに対し、Ａ−Ｈの容量の半分のＡ−Ｃでよいこ
とになる。
したがって、サイクル変換制御装置１３の容量も、それ
に伴って極めて小さいものでよいことになり、コンパク
トで廉価な製作が可能になる。
に伴って極めて小さいものでよいことになり、コンパク
トで廉価な製作が可能になる。
−例として、変動幅Ｇ−Ｆを全体の２０％と仮定すると
、同期電動機１５の容量（Ａ−Ｃ）は発電機３の容量の
約１０％でよいことになる。
、同期電動機１５の容量（Ａ−Ｃ）は発電機３の容量の
約１０％でよいことになる。
なお、上述した発電装置において、クラッチ１７を同期
電動機１５と遊星歯車機構２の内歯車ｌＯ駆動用の歯車
１１との間に設けたのは、次のような理由による。
電動機１５と遊星歯車機構２の内歯車ｌＯ駆動用の歯車
１１との間に設けたのは、次のような理由による。
すなわち、上述した舶用ディーゼルエンジンのような低
速エンジンに発電機を結合する場合に最も厄介なことは
、捩れ振動の共振が低速回転域において発生することで
ある。このような対策のため、従来の軸発電装置ではエ
ンジンからの動力取出部分に、空気操作のクラッチを付
設していたが、回転中にこのクラッチを結合するとき、
発電機の大きな慣性モーメントがかかるため、そのクラ
ッチを極めて大きなものにする必要があり、技術上の隘
路とされていた。
速エンジンに発電機を結合する場合に最も厄介なことは
、捩れ振動の共振が低速回転域において発生することで
ある。このような対策のため、従来の軸発電装置ではエ
ンジンからの動力取出部分に、空気操作のクラッチを付
設していたが、回転中にこのクラッチを結合するとき、
発電機の大きな慣性モーメントがかかるため、そのクラ
ッチを極めて大きなものにする必要があり、技術上の隘
路とされていた。
ところが上述した本発明の発電装置の場合には、遊星歯
車機構２が増速であるため、クラッチ１７を脱にすると
、太陽歯車９は発電機３の大きな慣性モーメントのため
に静止状態となり、内歯車１０．歯車１ｉ、１９．１８
が空転することになる。そのため、クラッチ１７を結合
するときは、発電機３の大きな慣性モーメントはかから
ず、同期電動機１５の小さな慣性モーメントだけがかか
り、それに打ち勝てばよいこと４゜になる。したがって
、クラッチ１７は従来装置のものに比べて著しく小容量
のものですむことになり、コンパクトで廉価な装置にす
ることができる。
車機構２が増速であるため、クラッチ１７を脱にすると
、太陽歯車９は発電機３の大きな慣性モーメントのため
に静止状態となり、内歯車１０．歯車１ｉ、１９．１８
が空転することになる。そのため、クラッチ１７を結合
するときは、発電機３の大きな慣性モーメントはかから
ず、同期電動機１５の小さな慣性モーメントだけがかか
り、それに打ち勝てばよいこと４゜になる。したがって
、クラッチ１７は従来装置のものに比べて著しく小容量
のものですむことになり、コンパクトで廉価な装置にす
ることができる。
上述したように本発明は、回転数が変動するエンジンか
ら動力を取り出し、この動力を遊星歯車機構で変速して
発電機を定格回転数になるように駆動制御する発電装置
において、前記発電機で発電した電力の一部によりサイ
クル変換制御装置を介して同期電動機を正逆に回転制御
し、この同期電動機の出力を前記遊星歯車機構の内歯車
に結合させて前記発電機への入力回転数を一定に保持す
る構成であるので、同期電動機およびサイクル変換制御
装置の容量を従来のサイリスターインバータ方式等に比
べて著しく小さくすることができる。したがって、装置
がコンパクトになり、それによって廉価にすることがで
きる。
ら動力を取り出し、この動力を遊星歯車機構で変速して
発電機を定格回転数になるように駆動制御する発電装置
において、前記発電機で発電した電力の一部によりサイ
クル変換制御装置を介して同期電動機を正逆に回転制御
し、この同期電動機の出力を前記遊星歯車機構の内歯車
に結合させて前記発電機への入力回転数を一定に保持す
る構成であるので、同期電動機およびサイクル変換制御
装置の容量を従来のサイリスターインバータ方式等に比
べて著しく小さくすることができる。したがって、装置
がコンパクトになり、それによって廉価にすることがで
きる。
第１図は本発明の実施例による発電装置の原理図、第２
図は本発明に使用される制御機構による制御をグラフに
よって説明する説明図、第３図は本発明に使用・される
遊星歯車機構の概略図、第４図は第１図の原理を装置化
したときの一例を示す正面図、第５図は同側面図である
。 ■−・動力取出軸、 ２・−遊星歯車機構、 ３発電機
、 １３・・−サイクル変換制御装置、 １４−回
転数検知器、 １５・−同期電動機、 １７・−ク
ラッチ、 ８−遊星歯車、 ９・−・太陽歯車、 １
〇−内歯車。
図は本発明に使用される制御機構による制御をグラフに
よって説明する説明図、第３図は本発明に使用・される
遊星歯車機構の概略図、第４図は第１図の原理を装置化
したときの一例を示す正面図、第５図は同側面図である
。 ■−・動力取出軸、 ２・−遊星歯車機構、 ３発電機
、 １３・・−サイクル変換制御装置、 １４−回
転数検知器、 １５・−同期電動機、 １７・−ク
ラッチ、 ８−遊星歯車、 ９・−・太陽歯車、 １
〇−内歯車。
Claims (2)
- （１）回転数が変動するエンジンから動力を取り出し、
この動力を遊星歯車機構で変速して発電機を定格回転数
になるように駆動制御する発電装置において、前記発電
機で発電した電力の一部によりサイクル変換制御装置を
介して同期電動機を正逆に回転制御し、この同期電動機
の出力を前記遊星歯車機構の内歯車に結合させて前記発
電機への入力回転数を一定に保持することを特徴とする
エンジン駆動による発電装置。 - （２）同期電動機と遊星歯車機構の内歯車との間にクラ
ッチを介在させている特許請求の範囲第１項記載のエン
ジン駆動による発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255080A JPS62118799A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | エンジン駆動による発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255080A JPS62118799A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | エンジン駆動による発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118799A true JPS62118799A (ja) | 1987-05-30 |
Family
ID=17273851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255080A Pending JPS62118799A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | エンジン駆動による発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118799A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135301A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Denso Corp | 車両用交流発電機 |
| JP2015217921A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 本田技研工業株式会社 | 電動発電機装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148595A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Shinko Electric Co Ltd | Main shaft drive generating apparatus |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60255080A patent/JPS62118799A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148595A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Shinko Electric Co Ltd | Main shaft drive generating apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135301A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Denso Corp | 車両用交流発電機 |
| JP4742822B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-08-10 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| JP2015217921A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 本田技研工業株式会社 | 電動発電機装置 |
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