JPWO2005002038A1

JPWO2005002038A1 - 電動機駆動システム

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Publication number: JPWO2005002038A1
Application number: JP2005503217A
Authority: JP
Inventors: 豊田　勝; 勝豊田; 小山　正人; 正人小山; 功神山
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: EP1641098A4; EP1641098B1; WO2005002038A1; JP4440880B2; EP1641098A1

Abstract

この発明は、液体或いは気体燃料の燃焼により機械動力を出力する機械動力発生装置１〜５と、該機械動力発生装置により駆動され、交流電圧を発生する複数台の発電機６〜１０と、該複数台の発電機の出力端子が並列接続された共通母線１２と、該共通母線に入力端子が接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置５２〜５５と、該各電力変換装置にそれぞれ接続され、負荷機械を駆動する複数台の電動機２３〜２６とから構成され、各電力変換装置５２〜５５は、共通母線１２の電圧変動に応じて、共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御する。

Description

この発明は、電動機駆動システム、特に、ＬＮＧプラント用や船舶電気推進用に適した電動機駆動システムに関するものである。

電動機駆動システムを適用した電気推進システムは、ディーゼル機関により直接、スクリューを駆動する従来の推進システムと比較して、振動が少ない、スクリューの回転方向や回転数の調整が容易、効率がよいなどの利点がある。このため、乗り心地を重視する豪華客船や前後進を繰り返す砕氷船などの適用が増加しつつある。
また、天然ガスを液化するためのＬＮＧプラントでは、従来、液化設備に使用されるコンプレッサの駆動にガスタービンやスチームタービンなどの機械動力発生装置が使用してきた。しかし、排気ガスが少ない、効率が少ないといった利点から、船舶電気推進システムと同様の電動機駆動システムの適用が開始されつつある。
船舶電気推進用の従来の電動機駆動システムとしては、例えば、国際特許公開ＷＯ０２／１００７１６Ａ１に示されるようなものが用いられており、ディーゼル機関により駆動され交流電圧を発生する複数台の発電機を共通母線に並列接続すると共に、該共通母線に接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置に、スクリューを駆動する複数台の電動機がそれぞれ接続されている。
かかる電動機駆動システムにおいて、運転中にいずれかのディーゼル機関が故障した場合、このディーゼル機関により駆動されていた発電機と共通母線との間に設けられた遮断器が開放される。一方、残りのディーゼル機関は、故障したディーゼル機関からの機械動力供給がなくなったことにより負荷が増加し、回転数が低下する。これに伴い残りの発電機の出力電圧、ひいては共通母線電圧の振幅や周波数が低下する。これらの振幅や周波数の低下が予め設定された下限値以下になるとシステムに異常が起こったと判断され、残りの発電機と共通母線との間の遮断器が開放される。その結果、スクリューの機械動力供給が停止するというシステムダウンの問題が生じる。
一方、いずれかの電力変換装置が故障した場合は、故障した電力変換装置側のトランスと共通母線との間に設けられた遮断器が開放される。この場合は、故障した電力変換装置側のスクリューへの機械動力供給がなくなったことにより、各ディーゼル機関の負荷が減少し、回転数が上昇する。これに伴い各発電機の出力電圧、ひいては共通母線の電圧の振幅や周波数が上昇する。これらの振幅や周波数の低下が予め設定された上限値以上になるとシステムに異常が起こったと判断され、各発電機と共通母線との間の遮断器が開放される。その結果、各スクリューの機械動力供給が停止するというシステムダウンの問題が生じる。
通常、ディーゼル機関では燃料供給量の調整（いわゆるガバナ制御）による回転数制御が行われ、発電機では励磁電流制御による出力電圧振幅制御が行われる。すなわち、共通母線の電圧の周波数変動はディーゼル機関のガバナ制御、振幅変動は発電機の励磁電流制御によって抑制される。しかし、これらガバナ制御や励磁電流制御の応答速度は秒オーダと遅いため、ディーゼル機関、発電機、電力変換装置や電動機の少なくとも１台が故障した場合に発生する共通母線電圧の周波数変動や振幅変動を問題のないレベルまで抑制することが困難で、システムダウンの問題が生じ易い。
特に、船舶電気推進用やＬＮＧプラント用の電動機駆動システムでは、投資コストを抑えるために、ディーゼル機関、発電機、電力変換装置や電動機の台数は少ないことが望まれている。このため、１台のディーゼル機関や電力変換装置の故障が、共通母線電圧の振幅・周波数変動に及ぼす影響が大きい。

この発明は、上記の問題に鑑み、液体或いは気体燃料の燃焼により機械動力を出力する機械動力発生装置により駆動され、交流電圧を発生する複数台の発電機を共通母線に並列接続すると共に、該共通母線に接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置に、負荷機械を駆動する複数台の電動機がそれぞれ接続されている電動機駆動システムに対し、機械動力発生装置、発電機、電力変換装置や電動機の少なくとも１台が故障した場合でも、電力系統の電圧の振動を効果的に抑制し、より安定して電動機を駆動することができるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明は、液体或いは気体燃料の燃焼により機械動力を出力する機械動力発生装置と、該機械動力発生装置により駆動され、交流電圧を発生する複数台の発電機と、該複数台の発電機の出力端子が並列接続された共通母線と、該共通母線に入力端子が接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置と、該各電力変換装置にそれぞれ接続され、負荷機械を駆動する複数台の電動機とから構成され、上記各電力変換装置は、上記共通母線の電圧変動に応じて、上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、上記共通母線電圧の振幅を一定に制御するように構成されている。

第１図はこの発明の実施の形態１におけるシステム構成を示す図である。
第２図は従来のシステムにおける現象図である。
第３図は従来のシステムにおける現象図である。
第４図はこの発明の実施の形態１おける現象図である。
第５図はこの発明の実施の形態２におけるシステム構成を示す図である。
第６図はこの発明の実施の形態３におけるシステム構成を示す図である。
第７図はこの発明の実施の形態４におけるシステム構成を示す図である。
第８図はこの発明の実施の形態５におけるシステム構成を示す図である。
第９図はこの発明の実施の形態６におけるシステム構成を示す図である。
第１０図はこの発明の実施の形態７におけるシステム構成を示す図である。
第１１図はこの発明の実施の形態１における要部の構成を示すブロック図である。
第１２図は第１１図の動作を説明するためのベクトル図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。第１図に示す電動機駆動システムは、ディーゼル機関１〜５により駆動され、交流電圧を発生する複数台の発電機６〜１０を共通母線１２に並列接続すると共に、該共通母線１２に変圧器４６を介して接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置５２〜５５に、スクリュー３１〜３４を駆動する複数台の誘導電動機等の電動機２３〜２６がそれぞれ接続されている。また、共通母線１２にはそれぞれ変圧器１４，１５を介して低圧配電系統１６，１７が接続されている。
そして、各電力変換装置５２〜５５は、電力変換装置５２において代表的に示すように、入力電力の無効電力と有効電力を個別に制御できる電力変換回路４７と、共通母線１２の電圧を検出する電圧検出回路４８と、電圧検出回路４８の出力である帰還電圧値と固定の基準電圧値とを比較し無効電力指令値を演算する交流電圧制御回路４９と、電力変換回路４７への入力電力の無効電力を制御すると共に電動機２３の速度制御する制御機能を有する主回路制御装置５０とを備えている。なお、電力変換回路４７と主回路制御装置５０とで電力変換器５１が構成されている。
電力変換装置５２としては、例えば交流電力を直流電力に変換する高力率コンバータと変換された直流電力を平滑する平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換して電動機２３を駆動する自励式インバータとから構成されるコンバータ−インバータ方式（ＤＣリンク方式）の電力変換装置、あるいはマトリクスコンバータ（ＭａｔｒｉｃｅｓＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）による交流−交流変換方式の電力変換装置などがある。
しかして、第１図において、スクリュー３１〜３４はそれぞれ、回転軸２７〜３０を介して電動機２３〜２６により可変速駆動される。また、電動機２３〜２６はそれぞれ電力変換装置５２〜５５により可変速駆動されるが、可変速駆動に必要な電力は変圧器４６（４台あり）を介して共通母線１２から供給される。また、この共通母線１２には、ディーゼル機関１〜５によって駆動される発電機６〜１０の出力端子が接続されている。このようなシステム構成により、ディーゼル機関１〜５が出力する機械動力は発電機６〜１０によって電力に変換され、共通母線１２、変圧器４６、電力変換装置５２〜５５、電動機２３〜２６、回転軸２７〜３０を経由して最終的にスクリュー３１〜３４を可変速運転するための機械動力として利用される。さらに、発電機６〜１０による電力の一部は、変圧器１４，１５を経由して、低圧配電系統１６，１７に接続された他の負荷機器にも供給される。
なお、第１図中には図示されていないが、発電機６〜１０と共通母線１２との間、および変圧器４６と共通母線１２との間にはそれぞれ遮断器が設けられる。発電機側あるいは電動機側に異常が生じた場合は、該当する箇所の遮断器が開放され、共通母線１２から切り離される。
上述の電動機駆動システムにおいて、ディーゼル機関１〜５、発電機６〜１０を含む発電システムは、所定の周波数、電圧の交流電力出力となるように発電を行っており、例えば負荷が消費する電力が発電システムの定格範囲内で増加した場合は、ディーゼル機関１の出力を増加して発電機６の出力電力を消費電力と等しくすることにより、共通母線１２の周波数および電圧を所定値に維持している。
そして、電力変換装置５２は変圧器４６から交流電力を受電し、図示しない外部よりの出力指令値に基づいて電動機２３を駆動する可変振幅・可変周波数の交流電力を出力し、電動機２３の回転速度が所望の値となるように電動機２３の駆動制御を行う。
このような状態において、電力変換装置５２に備えられた交流電圧制御回路４９は、電圧検出回路４８で検出した共通母線１２の電圧を所定値に維持するのに必要な無効電力に応じた無効電力指令値を演算し、電力変換器５１の主回路制御装置５０に与え、共通母線１２の電圧変動に応じて、電力変換装置５２と共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御する。他の各電力変換装置５３〜５５に備えられた交流電圧制御回路も同様の動作を行なう。
これによりディーゼル機関１〜５、発電機６〜１０、電力変換装置５２〜５５や電動機２３〜２６の少なくとも１台が故障した場合でも、電力系統の電圧の振動を効果的に抑制し、より安定して電動機を駆動することができる。
第２図〜第４図は、従来の電動機駆動システムとこの発明の実施形態１による電動機駆動システムにおいて負荷電流が変動した場合の共通母線１２の系統電圧および系統周波数の変動を示す現象図で、過負荷となった時に発生する電圧変動を発電システムが通常備える交流電圧制御回路で抑制可能な場合は、第２図に示したように消費電力を抑制して系統電圧・周波数を所定値に維持することによって運転継続が可能であるが、発電システムが備える交流電圧制御回路で電圧変動の抑制が困難である場合は、第３図に示すように次第に電圧変動が拡大し、やがて発電システムの停止に至る。これに対しこの発明の実施形態１では、個別に上記共通母線１２の電圧を検出し、その検出電圧に応じて各電力変換装置５２〜５５と共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御しているので、共通母線１２の電圧を所定値に維持することができる。第４図はこれを示すものであり、共通母線１２の電圧を所定値に維持しており、より安定に電動機の運転継続を実現している。
このように実施形態１においては、各電力変換装置５２〜５５が個別に共通母線１２の電圧を検出し、その検出電圧に応じて共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御しているので、共通母線１２の電圧を所定値に維持することができると共に、電力系統の電圧の振動を抑制することができ、より安定な電動機運転が可能となる。
なお、実施形態１において交流電圧制御回路４９の出力である無効電力指令値を主回路制御装置５０に与え、無効電力を制御する方法の一例を第１１図及び第１２図について説明する。
第１１図において、共通母線１２における電力系統の位相ιを、変圧器１４を介しＰＬＬ回路１００により検出し、ｓｉｎ・ｃｏｓ発生回路１０１によりそれぞれ正弦波ｓｉｎι・余弦波ｃｏｓιを演算し、座標演算回路１０２に与える。座標演算回路１０２は電流検出器１０３で検出した主回路交流電流Ｉｓを座標変換し有効分電流Ｉ_Ｐと無効分電流Ｉ_Ｑに演算分解する。これらの電流のベクトル関係を第１２図に示す。
無効電流制御回路１０４は、交流電圧制御回路４９からの無効分電流指令Ｉ_Ｑ ^＊と座標変換回路１０２の出力である無効分電流帰還値Ｉ_Ｑとを比較し無効分電流指令Ｉ_Ｑ ^＊に対応した無効分電圧指令値を出力する。
一方、直流電圧制御回路１０５は、直流電圧指令Ｅｄ^＊と電力変換器５１からの直流電圧帰還値とを比較しその偏差が無くなるように有効分電流指令Ｉ_Ｐ ^＊を演算し出力する。有効電流制御回路１０６は、その有効分電流指令Ｉ_Ｐ ^＊と座標変換回路１０２の出力である有効分電流帰還値Ｉ_Ｐとを比較し有効分電流指令Ｉ_Ｐ ^＊に対応した有効分電圧指令値を出力する。
有効電流制御回路１０６の出力である有効分電圧指令値と無効電流制御回路１０４の出力である無効分電圧指令値とを電圧ベクトル演算回路１０７により合成した交流電圧指令Ｖ^＊に基づき、ＰＷＭ制御回路１０８を介して交流電圧制御回路４９の出力である無効電力指令値になるように電力変換器５１を制御する。
実施の形態２．
第５図は、この発明を実施するための実施形態２による電動機駆動システムを説明するための図である。
第５図において、第１図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。第５図に示すように、電力変換装置５８は、実施形態１の構成に加えて、共通母線１２の系統電圧を検出する電圧検出器４８と共通母線１２の系統電圧の振動成分を取り出すフィルタ５６と、無効電力指令値を演算して主回路制御装置５０へ出力する交流電圧制御回路５７とから構成されている。他の各電力変換装置５９〜６１も同様の構成を有している。
このような構成において、フィルタ５６は、電圧検出器４８で検出した共通母線１２の系統電圧から振動成分を取り出し、交流電圧制御回路５７に与える。交流電圧制御回路５７は、フィルタ５６で取り出した共通母線１２の系統電圧の振動成分を基に、この振動成分を抑制するのに必要な無効電力に応じた指令値を演算し、これを主回路制御装置５０に与え、共通母線１２の電圧変動に応じて、電力変換装置５８と共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御する。他の各電力変換装置５９〜６１も同様の動作を行なう。
このように実施形態２においては、各電力変換装置５８〜６１が個別に共通母線１２の電圧を検出し、その検出電圧からフィルタ５６を介して系統電圧の振動成分を取り出すと共に、該振動成分に基づき共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御しているので、共通母線１２の電圧を所定値に維持することができると共に、電力系統の電圧の振動を抑制することができ、より安定な電動機運転が可能となる。
実施の形態３．
第６図は、この発明を実施するための実施形態３による電動機駆動システムを説明するための図である。
第６図において、第１図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。第６図に示すように、電力変換装置６６は、実施形態１の構成に加えて、共通母線１２の系統電圧を検出する電圧検出器４８と共通母線１２の系統電圧検出値と基準電圧値設定器６３の基準電圧値との偏差に不感帯を加える不感帯付偏差演算回路６２と、出力指令値を演算して電力変換装置５１へ出力する交流電圧制御回路６４とから構成されている。他の各電力変換装置６７〜６９も同様の構成を有している。
このような構成において、偏差演算回路６２は、電圧検出器４８で検出した共通母線１２の系統電圧検出値と所定電圧値設置器６３の出力を比較し、その偏差が所定の値以下では、ゼロとする不感帯を有し、交流電圧制御回路６４に与える。交流電圧制御回路６４は、演算器６２で取り出した共通母線１２の系統電圧の偏差分を基に、この偏差成分を抑制するのに必要な無効電力に応じた指令値を演算し、電力変換器５１の主回路制御装置５０に与える。この場合、その偏差分が、所定値以内であれば、交流電圧制御回路６４の出力は、変動しないので、多少の消費電力の変動に対し過敏に動作し制御系に外乱を与えるような動作を抑止できる。他の各電力変換装置６７〜６９においても同様の動作が行なわれる。
上記実施形態３では、個別に共通母線１２の電圧を検出し、その電圧検出値と基準値との偏差値を演算すると共に、その偏差値に不感帯を設けた無効電力指令値を得、該無効電力指令値に基づき共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御するので、電力系統の電圧の振動を抑制することができ、より安定な電動機運転が可能となる。
実施の形態４．
第７図は、この発明を実施するための実施形態４による電動機駆動システムを説明するための図である。
第７図において、第１図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。これは実施形態１と基本的な構成は同じであるが、複数の電力変換装置７４〜７７に対し共通制御装置７３を備えている点が実施形態１と異なっている。
共通制御装置７３は、共通母線１２の系統電圧を検出する電圧検出器７０と、共通母線１２の系統電圧の振動成分を取り出すフィルタ７１と、無効電力指令値を演算して各電力変換装置７４〜７７へ分配出力する交流電圧制御回路７２とから構成されている。
共通制御装置７３において、フィルタ７１は、電圧検出器４８で検出した共通母線１２の系統電圧から振動成分を取り出し、交流電圧制御回路７２に与える。交流電圧制御回路７２は、フィルタ７１で取り出した共通母線１２の系統電圧の振動成分を基に、この振動成分を抑制するのに必要な無効電力に応じた指令値を演算し、電力変換装置７４〜７７に与える。
上記実施形態４では、共通母線１２の系統電圧の振動成分を個別でなく共通的に検出し、その検出電圧からフィルタ７１を介して系統電圧の振動成分を取り出すと共に、該振動成分に基づき演算された無効電力指令値を各電力変換装置７４〜７７に分配し、無効電力指令値に応じて各電力変換装置７４〜７７が個別に共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御する。このため、実施形態１のように個別に交流電圧制御回路４９を設ける場合に比べて、交流電圧制御回路４９の制御バラツキによる影響を受けないので、共通母線１２の電圧の振動をより確実に抑制することができると共に、より安定な電動機運転が可能となる。
実施の形態５．
第８図は、この発明を実施するための実施形態５による電動機駆動システムを説明するための図である。
第８図において、第７図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。第８図に示すように、電力変換装置７９は、実施形態４の構成に加えて、無効電力指令値を演算して分配出力する交流電圧制御回路７２と主回路制御装置５０との間に無効電力指令値の上限値を与える上限値制限回路７８を備えている。他の各電力変換装置８０〜８２も同様の構成を有している。
この上限値制限回路７８は、交流電圧制御回路７２より電力変換装置７９の主回路制御装置５０に与えられる無効電力の出力指令値に所定の上限値を与えることにより、電動機２３の制御機能に必要な消費電力に影響を与えないことができる。他の各電力変換装置８０〜８２においても同様の動作が行なわれる。
上記実施形態５では、各電力変換装置７９〜８２が個別にその無効電力指令値に所定の上限値を与え、電力変換装置７９〜８２と共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御するので、共通母線１２の電圧の振動を抑制することができると共に、電動機２３〜２６の制御機能に必要な消費電力に影響を与えないでより安定な電動機運転を行なうことができる。
実施の形態６．
第９図は、この発明を実施するための実施形態６による電動機駆動システムを説明するための図である。
第９図において、第７図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。第９図に示すように、電力変換装置８６は、実施形態４の構成に加えて、無効電力指令値を演算して分配出力する交流電圧制御回路７２と主回路制御装置８４との間に負荷の消費電力、すなわち電動機２３における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて無効電力量指令値の上限値を可変に制限する可変制限回路８３を備えている。なお、主回路制御装置８４は負荷の消費電力状態、すなわち電動機２３における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて変化する信号を可変制限回路８３に与える機能を備えている。また、他の各電力変換装置８７〜８９も同様の構成を有している。
この可変制限回路８３は、交流電圧制御回路７２より電力変換装置８６の主回路制御装置８４に与えられる無効電力の出力指令値に所定の上限値を与える。これにより、電動機２３の制御機能に必要な消費電力に影響を与えないことができ、また、その上限値を電動機２３における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて可変にすることにより電力系統の電圧制御余裕も確保できる。他の各電力変換装置８７〜８９においても同様の動作が行なわれる。
上記実施形態６では、各電力変換装置８６〜８９が個別に無効電力指令値に、各電動機２３〜２６における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて変化する上限値を与え、各電力変換装置８６〜８９と共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、共通母線電圧の振幅を一定に制御するので、共通母線１２の電圧の振動を抑制することができると共に、電動機２３〜２６の制御機能に必要な消費電力に影響を与えないでより安定な電動機運転を行なうことができる。
実施の形態７．
第１０図は、この発明を実施するための実施形態７による電動機駆動システムを説明するための図である。
第１０図において、第７図と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。第１０図に示すように、共通制御装置９３は、共通母線１２の系統電圧を検出する電圧検出器７０と、共通母線１２の系統電圧検出値と基準電圧値設定器９０の基準電圧値との偏差に不感帯を加える不感帯付偏差演算回路９１と、無効電力指令値を演算して電力変換装置８６へ出力する交流電圧制御回路９２とから構成されている。
偏差演算回路９１は、電圧検出器７０で検出した共通母線１２の系統電圧検出値と基準電圧値設定器９０の出力を比較し、その偏差が所定の値以下では、ゼロとする不感帯を有し、交流電圧制御回路９２に与える。交流電圧制御回路９２は、演算器９１で取り出した共通母線１２の系統電圧の偏差分を基に、この偏差成分を抑制するのに必要な無効電力に応じた指令値を演算し、電力変換装置８６〜８９に与える。この場合、その偏差分が、所定値以内であれば、交流電圧制御回路９２の出力は、変動しないので、多少の消費電力の変動に対し過敏に動作し制御系に外乱を与えるような動作を抑止できる。
上記実施形態７では、各電力変換装置８６〜８９は、共通母線１２の電圧を検出し、その電圧検出値と予め設定された基準電圧値との偏差値を演算すると共に、その偏差値に不感帯を設けた無効電力指令値を電力変換装置８６〜８９に分配し、各電力変換装置８６〜８９が個別にその無効電力指令値に、各電動機２３〜２６における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて変化する上限値を与え、共通母線１２との間でやり取りされる無効電力を制御するので、共通母線１２の電圧の振動を抑制することができると共に、電動機の制御機能に必要な消費電力に影響を与えないでより安定な電動機運転を行なうことができる。

この発明は、特に、ＬＮＧプラントや船舶電気推進用の電動機駆動システムとして用いられる。

Claims

液体或いは気体燃料の燃焼により機械動力を出力する機械動力発生装置と、該機械動力発生装置により駆動され、交流電圧を発生する複数台の発電機と、該複数台の発電機の出力端子が並列接続された共通母線と、該共通母線に入力端子が接続され、可変振幅及び可変周波数の交流電圧を出力する複数台の電力変換装置と、該各電力変換装置にそれぞれ接続され、負荷機械を駆動する複数台の電動機とから構成され、上記各電力変換装置は、上記共通母線の電圧変動に応じて、上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、上記共通母線電圧の振幅を一定に制御することを特徴とする電動機駆動システム。
上記各電力変換装置は、個別に上記共通母線の電圧を検出し、その検出電圧に応じて上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することを特徴とする請求項１記載の電動機駆動システム。
上記各電力変換装置は、上記共通母線の検出電圧からフィルタを介して系統電圧の振動成分を取り出すと共に、該振動成分に基づき上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することを特徴とする請求項２記載の電動機駆動システム。
上記各電力変換装置は、上記共通母線の電圧検出値と予め設定された基準電圧値との偏差値を演算すると共に、その偏差値に不感帯を設けた無効電力指令値を得、該無効電力指令値に基づき上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することを特徴とする請求項２記載の電動機駆動システム。
上記共通母線の電圧を検出し、その検出電圧からフィルタを介して系統電圧の振動成分を取り出すと共に、該振動成分に基づき演算された無効電力指令値を上記各電力変換装置に分配し、上記無効電力指令値に応じて上記各電力変換装置が個別に上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することを特徴とする請求項１記載の電動機駆動システム。
上記各電力変換装置が個別にその無効電力指令値に所定の上限値を与えることを特徴とする請求項５記載の電動機駆動システム。
上記各電力変換装置が個別に上記無効電力指令値に、上記電動機における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて変化する上限値を与えることを特徴とする請求項５記載の電動機駆動システム。
上記各電力変換装置は、上記共通母線の電圧を検出し、その電圧検出値と予め設定された所定電圧値との偏差値を演算すると共に、その偏差値に不感帯を設けた無効電力指令値を上記電力変換装置に分配し、上記各電力変換装置が個別にその無効電力指令値に、上記電動機における駆動電流の有効電力分の変動量に応じて変化する上限値を与え、上記共通母線との間でやり取りされる無効電力を制御することにより、上記共通母線電圧の振幅を一定に制御することを特徴とする請求項１記載の電動機駆動システム。