KR102334344B1 - Method for driving shaft generator of ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은, PTH (power take home) 모드로 운전하는 선박의 축 발전기 운전 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법은 엔진 제어 시스템이 선박의 메인 엔진 및 발전기 엔진을 동작 오프시키는 단계, 전력 관리 시스템이 축 발전기의 PTH(Power Take Home) 모드를 동작 온시키는 단계, 상기 엔진 제어 시스템이 메인 엔진의 연료 공급 동작을 오프시키고, 윤활유 공급 동작을 온시키는 단계, 상기 엔진 제어 시스템이 상기 축 발전기로 상기 선박을 추진시키는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a method of operating a shaft generator of a ship operating in a power take home (PTH) mode. and turning off the generator engine, the power management system turning on the PTH (Power Take Home) mode of the shaft generator, the engine control system turning off the fuel supply operation of the main engine, and turning on the lubricating oil supply operation step, the engine control system may include the step of propelling the vessel with the shaft generator.

Description

선박의 축 발전기 운전 방법{METHOD FOR DRIVING SHAFT GENERATOR OF SHIP}How to operate a ship's shaft generator {METHOD FOR DRIVING SHAFT GENERATOR OF SHIP}

본 발명은 선박의 축 발전기 운전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating a shaft generator of a ship.

최근 국제해사기구(International Maritime Organization; IMO) 환경규제에 따라 선박 제조 연비 지수(Energy Efficiency Design Index; EEDI) 개선을 위한 다양한 방법들이 끊임없이 회자되고 있다. 이를 개선하기 위한 방안 중 축 발전기(shaft generator)를 통하여 선박 제조 연비 지수를 저감하는 방안이 일반적이다.Recently, various methods for improving the Energy Efficiency Design Index (EEDI) of ships according to the International Maritime Organization (IMO) environmental regulations are constantly being talked about. Among the methods for improving this, a method of reducing the fuel efficiency index of ship manufacturing through a shaft generator is common.

최근 각종 해양 환경관련 규제가 심해지고 있는 상황에서 기존 선박 설비에서 추가비용 많이 없이 내연기관과 무공해 선박(zero-emission vessel)을 구현하는 것이 중요하다. In a situation where various marine environment-related regulations are intensifying recently, it is important to implement an internal combustion engine and a zero-emission vessel without much additional cost in existing ship facilities.

대한민국 등록특허공보 제10-2067405호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2067405

본 발명의 일 실시예에 따르면, PTH (power take home) 모드로 운전하는 선박의 축 발전기 운전 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a shaft generator operating method of a ship operating in a power take home (PTH) mode.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법은 엔진 제어 시스템이 선박의 메인 엔진 및 발전기 엔진을 동작 오프시키는 단계, 전력 관리 시스템이 축 발전기의 PTH(Power Take Home) 모드를 동작 온시키는 단계, 상기 엔진 제어 시스템이 메인 엔진의 연료 공급 동작을 오프시키고, 윤활유 공급 동작을 온시키는 단계, 상기 엔진 제어 시스템이 상기 축 발전기로 상기 선박을 추진시키는 단계를 포함할 수 있다. In order to solve the problem of the present invention described above, the method of operating a shaft generator of a ship according to an embodiment of the present invention includes the steps of, by the engine control system, operating off the main engine and the generator engine of the ship, the power management system Turning on the PTH (Power Take Home) mode of the shaft generator, the engine control system turns off the fuel supply operation of the main engine, and turns on the lubricating oil supply operation, the engine control system uses the shaft generator to the ship may include the step of promoting

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 엔진 마운티드 발전기를 PTH 모드로 운전할 수 있어, 무공해 모드(zero-emission mode) 운전, 비상상황대응 가능과 같은 엔진 마운티드 발전기의 활용방안을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the engine-mounted generator of the ship can be operated in the PTH mode, so that the use of the engine-mounted generator such as zero-emission mode operation and emergency response possible can be maximized. there is

도 1은 선박의 메인 엔진 통합 제어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법 중 PTH 모드의 운전 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법의 PTH 모드의 운전 방법의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a main engine integrated control system of a ship.
2 is a view showing a method of operating a shaft generator of a ship of the present invention.
3 is a view showing an embodiment of a PTH mode driving method among the shaft generator driving method of a ship according to the present invention.
4 is a view showing another embodiment of the operating method of the PTH mode of the shaft generator operating method of the ship of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 선박의 메인 엔진 통합 제어 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 선박의 축 발전기 운전 방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a main engine integrated control system of a ship, and FIG. 2 is a view showing a method of operating a shaft generator of a ship according to the present invention.

먼저 도 1을 참조하면, 선박의 메인 엔진 통합 제어 시스템(100)는 메인 엔진(110), 발전기 엔진(120), 축 발전기(130), 발전된 전력의 전력 변환을 담당하는 전력 변환부(140), 엔진 제어 시스템(Engine Control System; ECS)(150) 및 전력 관리 시스템(Power Management System; PMS)(160)를 포함할 수 있다. 전력 변환부(140)는 발전된 전력의 주파수를 변환하는 가변 주파수 드라이브(Variable-Frequency Drive; VFD)(141), 변환된 전력을 부하에 공급하는 스위치 보드(Switchboard; SWBD)(142) 및 전력을 저장 및 공급하는 에너지 저장 시스템(Energy Saving System; ESS)를 포함할 수 있다. 축 발전기(130)는 메인 엔진에 부착되는 엔진 마운티드 발전기(Engine Mounted shaft Generator; EMG)일 수 있다.First, referring to FIG. 1 , the ship's main engine integrated control system 100 includes a main engine 110 , a generator engine 120 , a shaft generator 130 , and a power conversion unit 140 in charge of power conversion of generated power. , an engine control system (ECS) 150 and a power management system (PMS) 160 . The power conversion unit 140 is a variable-frequency drive (VFD) 141 for converting the frequency of the generated power, a switchboard (Switchboard; SWBD) 142 for supplying the converted power to the load, and power It may include an energy storage system (Energy Saving System; ESS) for storing and supplying. The shaft generator 130 may be an engine mounted shaft generator (EMG) attached to the main engine.

상술한 축 발전기 중 인-라인 타입 축 발전기는 샤프트 클러치(shaft clutch)를 활용하여 메인 엔진과 축 발전기(shaft generator)사이의 연결 부분을 이용해서 축 발전기(shaft generator)의 PTH(Power Take Home, motor로 활용함) 모드를 통해 프로펠러를 돌리는 방식의 활용이 가능한 반면에, 엔진 마운티드 발전기(Engine Mounted shaft Generator; EMG)는 엔진에 부착되는 방식이라 샤프트 클러치(shaft clutch)를 활용할 수 있는 방안이 없다.Among the above-mentioned shaft generators, the in-line type shaft generator utilizes a shaft clutch to use a connection part between the main engine and a shaft generator to provide a PTH (Power Take Home, PTH) of a shaft generator. While it is possible to use the method of rotating the propeller through the mode (used as a motor), there is no way to utilize the shaft clutch since the Engine Mounted Shaft Generator (EMG) is attached to the engine. .

이와 같이 샤프트 클러치(shaft clutch)를 통하여 메인 엔진을 끊어서 프로펠러까지 동력을 전달할 수 없기 때문에, PTH 모드 개발이 어려운 상황이며, 또한, 메인 엔진을 돌리게 되면 자동으로 FO 시스템에서 FO를 메인 엔진의 실린더 내부로 분사하기 때문에 PTH 모드를 사용하는 목적인 메인 엔진 고장 시나, 무공해(Zero Emission) 구간에서 사용해야 하는 목적 자체를 잃어버릴 수 있기에 개발이 어려운 문제점이 있다.As such, it is difficult to develop PTH mode because the main engine cannot be disconnected through the shaft clutch to transmit power to the propeller. Because it is injected with the PTH mode, the purpose of using the PTH mode, which is the main engine failure, or the purpose of using it in the zero emission section, may be lost, so it is difficult to develop.

다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 PTH(power take home) 모드로 동작하는 선박의 축 발전기 운전 방법을 볼 수 있다.Next, referring to FIGS. 1 and 2 , a method of operating a shaft generator of a ship operating in a power take home (PTH) mode of the present invention can be seen.

먼저, 엔진 제어 시스템(150)이 메인 엔진(M/E) 및 선박의 발전기 엔진(G/E)을 턴 오프시킨 후(S11), 전력 관리 시스템(160)는 선박의 엔진 마운티드 발전기(EMG)를 PTH 모드로 동작시키고(S12), 엔진 제어 시스템(150)은 메인 엔진(110)에 연료 공급을 종료시키며(S13), 메인 엔진(110)의 실린더에 윤활유 공급 동작이 작동될 수 있도록 제어할 수 있고(S14), 선박의 전기 모터는 추진될 수 있다(S15).First, after the engine control system 150 turns off the main engine (M/E) and the generator engine (G/E) of the ship (S11), the power management system 160 is the engine mounted generator (EMG) of the ship to operate in the PTH mode (S12), the engine control system 150 terminates the fuel supply to the main engine 110 (S13), and controls the lubricating oil supply operation to the cylinder of the main engine 110 to be operated. may be (S14), and the electric motor of the ship may be propelled (S15).

보다 상세하게는, 엔진 마운티드 발전기(EMG)를 모터로 동작하여 PTH 모드를 구현하더라도 중간 매개체인 메인 엔진의 상기한 문제점을 해결할 수 있도록 우선 엔진 제어 시스템(150)과 전력 관리 시스템(160)를 통해서 메인 엔진과 발전기 엔진(Generator engine)의 오프 상태를 엔진 제어 시스템(150)와 전력 관리 시스템(160)를 통해서 신호를 전달받은 엔진 제어 시스템(150)에서 확인한 후에, 엔진 제어 시스템(150)에서 연료를 분사하지 못하도록 연료 분사 밸브(Fuel Injection Valve)를 제어하는 유압 실린더 장치(hydraulic cylinder unit; HCU)에 전자제어 연료분사장치 밸브(Electronically controlled fuel injection system valve)를 닫도록 하는 신호를 보냄과 동시에 엔진 마운티드 발전기(130) 모터로 인해 강제로 실린더 내부에서 피스톤이 돌아가는 경우에 발생하는 마찰을 해소하기 위해서 전자제어 윤활 시스템(Electronically controlled lubrication system)에 스타딩 신호를 보내어 해당 윤활 시스템의 윤활유를 공급하는 실린더 오일 시스템(cylinder oil system)만 가동한다. 상기 사항이 제대로 작동되는 것을 엔진 제어 시스템(150)에서 확인한 후 엔진 마운티드 발전기(130)로 PTH 모드 운전이 가능하다는 신호를 전송한 후 PTH 모드를 통한 선박의 항해가 가능할 수 있다.In more detail, first through the engine control system 150 and the power management system 160 to solve the above problems of the main engine, which is an intermediate medium, even if the PTH mode is implemented by operating the engine mounted generator (EMG) as a motor. After checking the OFF state of the main engine and the generator engine in the engine control system 150 that has received a signal through the engine control system 150 and the power management system 160 , the fuel in the engine control system 150 is At the same time as sending a signal to close the electronically controlled fuel injection system valve to the hydraulic cylinder unit (HCU) that controls the fuel injection valve to prevent from injecting the engine Cylinder that supplies lubrication oil to the electronically controlled lubrication system by sending a starting signal to the electronically controlled lubrication system in order to eliminate friction that occurs when the piston is forcibly rotated inside the cylinder due to the motor mounted generator 130 Only the cylinder oil system is running. After the engine control system 150 confirms that the above works properly, a signal indicating that PTH mode operation is possible is transmitted to the engine-mounted generator 130 , and then the sailing of the vessel through the PTH mode may be possible.

이에 따라, 시스템적으로 엔진 마운티드 발전기(EMG)가 PTH 모드로 작동 가능하며, 이를 통해서 엔진 마운티드 발전기(EMG)의 활용방안을 극대화(무공해 항해 모드((zero emission vessel; ZEV) mode), 비상상황 대응 가능)할 수 있다. 더하여, 메인 엔진(110)의 프리 엔드(free-end)에 설치하는 엔진 장착(Engine Mounted) 방식의 엔진 마운티드 발전기(Engine Mounted shaft Generator; EMG)(130)는 메인 엔진(110)의 크랭크 축에 연결되어, 메인 엔진과 프로펠러 사이의 중간축에 설치하는 방식의 인-라인 타입 축 발전기(in-line type shaft generator)에 대비하여 엔진 룸의 부피를 더 저감시킬 수도 있다.Accordingly, the engine-mounted generator (EMG) can be systemically operated in PTH mode, thereby maximizing the use of the engine-mounted generator (EMG) (zero emission vessel (ZEV) mode), emergency situations response is possible). In addition, an engine mounted generator (Engine Mounted shaft Generator; EMG) 130 installed in the free-end of the main engine 110 is mounted on the crankshaft of the main engine 110 . It may be connected, and the volume of the engine room may be further reduced compared to an in-line type shaft generator of a method installed on an intermediate shaft between the main engine and the propeller.

도 3은 본 발명의 선박의 엔진 마운티드 발전기 운전 방법 중 PTH 모드의 운전 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an embodiment of a driving method of the PTH mode among the engine-mounted generator driving method of a ship according to the present invention.

도 3을 참조하면, PTH 모드를 동작 온시키는 단계는 상기 축 발전기에 의한 것이 아닌 기동 토크로 초기 기동 토크를 대체하는 단계를 포함할 수 있다. 초기 기동 토크를 축 발전기(shaft generator) 대신 감당할 대체 기동 수단이 필요할 수 있으므로, 메인 엔진(110) 기동 시 필요한 기능 중 하나인 기동 공기(Starting air)를 활용하여 실린더 내부 이물질 제거를 위한 슬로우 터닝(Slow turning)을 실행할 때 발생된 메인 엔진(110)의 크랭크 축(crank shaft)의 기동 토크를 활용하여 엔진 마운티드 발전기(130)의 PTH 기능을 도울 수 있다.Referring to FIG. 3 , the step of turning on the PTH mode may include replacing the initial starting torque with a starting torque that is not generated by the shaft generator. Since an alternative starting means may be needed to handle the initial starting torque instead of a shaft generator, slow turning ( Slow turning) may help the PTH function of the engine-mounted generator 130 by utilizing the starting torque of the crank shaft of the main engine 110 that is generated when executing.

즉, 메인 엔진(110)이 동작 오프되면(S21), 슬로우 터닝(Slow turning)을 통한 기동 토크 확보 후(S22) 해당 관성을 유지한 채 엔진 마운티드 발전기(130)의 PTH 모드를 작동시키고(S23), 메인 엔진(110)의 슬로우 터닝 기능(Slow turning function) 신호를 엔진 마운티드 발전기(130)의 제어 로직과 연계해서 시스템을 구성할 수 있다. 메인 엔진(110)의 슬로우 터닝 기능(Slow turning function) 신호는 연소실 내 이물질 제거 및 피스톤 상사점을 찾기 위한 것으로, 예를 들어, 통상 엔진이 30분 이상 정지해 있으면, 30초 이내 한 사이클 슬로우 터닝(slow turning) 실시하고 엔진이 스타팅될 수 있다.That is, when the main engine 110 is turned off (S21), after securing the starting torque through slow turning (S22), the PTH mode of the engine-mounted generator 130 is operated while maintaining the corresponding inertia (S23) ), a slow turning function signal of the main engine 110 may be linked with the control logic of the engine mounted generator 130 to configure a system. The slow turning function signal of the main engine 110 is for removing foreign substances in the combustion chamber and finding piston top dead center, for example, if the engine is usually stopped for 30 minutes or more, one cycle slow turning within 30 seconds (slow turning) and the engine can be started.

이에 따라, 기존에 축 발전기(shaft generator)의 PTH 활용을 위한 기동 토크 문제 부분이 해소 가능할 수 있다.Accordingly, it may be possible to solve the problem of starting torque for using the PTH of the existing shaft generator.

도 4는 본 발명의 선박의 엔진 마운티드 발전기 운전 방법의 PTH 모드의 운전 방법의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing another embodiment of the PTH mode driving method of the engine-mounted generator driving method of the ship according to the present invention.

먼저, 엔진 마운티드 발전기(130)를 포함한 축 발전기(Shaft generator)의 PTH 모드를 활용하기 위한 방안 중 가장 문제되는 것은 메인 엔진 대비 10%~20%의 작은 축 발전기(Shaft generator)로 큰 프로펠러를 돌려야 하는 경우에 초기 기동 토크가 부족해서 PTH 방식으로 활용하기 어렵다는 것이다.First, among the methods to utilize the PTH mode of the shaft generator including the engine mounted generator 130, the most problematic is to turn a large propeller with a small shaft generator of 10% to 20% compared to the main engine. In this case, it is difficult to use the PTH method because the initial starting torque is insufficient.

축 발전기(Shaft generator)의 PTH 모드를 검토하는 경우에도, 초기 필요 기동 토크를 제대로 검토하지 않고 정상상태의 필요한 파워 및 토크만을 고려하여 설계되는 경우가 대부분일 수 있다.Even when examining the PTH mode of a shaft generator, it may be designed in consideration of only the power and torque required in a steady state without properly examining the initial required starting torque.

따라서 초기 기동 토크를 축 발전기(Shaft generator) 대신 감당할 대체 기동 수단이 필요할 수 있다.Therefore, an alternative starting means may be needed to handle the initial starting torque instead of a shaft generator.

도 1과 함께 도 4를 참조하면, 터닝 기어(Turning gear; T/G)(170)의 주된 역할인 메인 엔진(110)의 저속 회전 역할을 활용하여 축 발전기(Shaft generator)의 PTH 모드 활용 시 부족한 기동 토크를 터닝 기어(Turning gear)가 감당하도록 하는 제어 로직이 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4 together with FIG. 1, using the low-speed rotation role of the main engine 110, which is the main role of the turning gear (T/G) 170, when using the PTH mode of the shaft generator A control logic that allows the turning gear to handle insufficient starting torque may be configured.

즉, 메인 엔진(110)이 동작 오프되면(S31), 터닝 기어(170)를 통한 기동 토크 확보 후(S32), 터닝 기어(170)의 안전상태 RPM을 확인하여(S33), 해당 관성을 유지한 채 축 발전기(Shaft generator)의 PTH모드를 작동시킬 수 있다(S34). 이후 터닝 기어(170)를 동작 오프시킬 수 있다(S35). 터닝 기어(170)의 스타팅 신호를 축 발전기(Shaft generator)의 제어 패널(control panel)에서 제어할 수 있도록 시스템을 구성할 수 있다.That is, when the main engine 110 is turned off (S31), after securing the starting torque through the turning gear 170 (S32), the safe state RPM of the turning gear 170 is checked (S33), and the corresponding inertia is maintained It is possible to operate the PTH mode of the shaft generator (S34). Thereafter, the turning gear 170 may be turned off (S35). The system may be configured to control the starting signal of the turning gear 170 from the control panel of the shaft generator.

이에 따라, 기존에 축 발전기(Shaft generator)의 PTH 모드 활용을 위한 기동 토크 문제 부분이 해소 가능할 수 있다. Accordingly, it may be possible to solve the problem of starting torque for using the PTH mode of the existing shaft generator.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 선박의 엔진 마운티드 발전기를 PTH 모드로 운전할 수 있어, 무공해 모드(zero-emission mode) 운전, 비상상황대응 가능과 같은 엔진 마운티드 발전기의 활용방안을 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the engine-mounted generator of the ship can be operated in the PTH mode, so that the use of the engine-mounted generator such as zero-emission mode operation and emergency response possible can be maximized. It works.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the claims described below, and the configuration of the present invention may vary within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily recognize that it can be changed and modified.

100: 메인 엔진 통합 제어 시스템
110: 메인 엔진
120: 발전기 엔진
130: 축 발전기
140: 전력 변환부
141: 가변 주파수 드라이브
142: 스위치보드
143: 에너지 저장 시스템
150: 엔진 제어 시스템
160: 전력 관리 시스템
170: 터닝 기어100: main engine integrated control system
110: main engine
120: generator engine
130: shaft generator
140: power conversion unit
141: variable frequency drive
142: switch board
143: energy storage system
150: engine control system
160: power management system
170: turning gear

Claims (5)

엔진 제어 시스템이 선박의 메인 엔진 및 발전기 엔진을 동작 오프시키는 단계;
전력 관리 시스템이 상기 메인 엔진의 프리 엔드(free-end)에 설치되는 방식의 엔진 마운티드 발전기(Engine Mounted Generator; EMG)의 PTH(Power Take Home) 모드를 동작 온시키는 단계;
상기 엔진 제어 시스템에서 연료를 분사하지 못하도록, 연료 분사 밸브(Fuel Injection Valve)를 제어하는 유압 실린더 장치(hydraulic cylinder unit; HCU)에 전자제어 연료분사장치 밸브(Electronically controlled fuel injection system valve)를 닫도록 신호를 보냄과 동시에 전자제어 윤활 시스템(Electronically controlled lubrication system)에 스타팅 신호를 보내어 해당 윤활 시스템의 윤활유를 공급하는 실린더 오일 시스템(cylinder oil system)을 가동시켜 윤활유 공급 동작을 온시키는 단계; 및
상기 엔진 제어 시스템에서 상기 윤활유 공급 동작을 확인한 후 상기 엔진 마운티드 발전기에 PTH 모드 운전이 가능하다는 신호를 전송한 후 상기 엔진 마운티드 발전기로 상기 선박을 추진시키는 단계
를 포함하는 선박의 축 발전기 운전 방법.
turning off, by the engine control system, the main engine and the generator engine of the vessel;
operating a Power Take Home (PTH) mode of an Engine Mounted Generator (EMG) in which a power management system is installed in a free-end of the main engine;
To prevent the engine control system from injecting fuel, to close an electronically controlled fuel injection system valve to a hydraulic cylinder unit (HCU) that controls a fuel injection valve Sending a signal and simultaneously sending a starting signal to an electronically controlled lubrication system to operate a cylinder oil system that supplies lubricating oil to the lubrication system to turn on the lubricating oil supply operation; and
After confirming the operation of supplying the lubricant in the engine control system, transmitting a signal indicating that PTH mode operation is possible to the engine-mounted generator, and then propelling the vessel with the engine-mounted generator
A method of operating a shaft generator of a ship comprising a.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 PTH 모드를 동작 온시키는 단계는 상기 축 발전기에 의한 것이 아닌 기동 토크로 초기 기동 토크를 대체하는 단계를 포함하는 선박의 축 발전기 운전 방법.
According to claim 1,
The step of operating the PTH mode on the shaft generator operating method of a ship including the step of replacing the initial starting torque with a starting torque not by the shaft generator.
 제3항에 있어서,
상기 초기 기동 토크를 대체하는 단계는
상기 메인 엔진의 실린더 내부의 이물질을 제거하는 슬로우 터닝(slow tuning)을 이용하여 상기 초기 기동 토크를 대체하는 단계인 선박의 축 발전기 운전 방법.
4. The method of claim 3,
The step of replacing the initial starting torque is
The method of operating a shaft generator of a ship is a step of replacing the initial starting torque by using slow tuning for removing foreign substances inside the cylinder of the main engine.
 제3항에 있어서,
상기 초기 기동 토크를 대체하는 단계는 상기 메인 엔진의 터닝 기어를 이용하여 상기 초기 기동 토크를 대체하는 단계인 선박의 축 발전기 운전 방법.

4. The method of claim 3,
The step of replacing the initial starting torque is a step of replacing the initial starting torque by using a turning gear of the main engine.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102525944B1 (en) * 2021-10-18 2023-04-26 대우조선해양 주식회사 Shaft Generator Operation Method for Ship
KR102665823B1 (en) * 2021-12-31 2024-05-14 한화오션 주식회사 Automatic power factor compensation system and method for ships using a shaft generator
KR20230121947A (en) * 2022-02-13 2023-08-22 신재용 Rotational speed control system using clutch and power converter
KR20230122373A (en) 2022-02-14 2023-08-22 에이치디현대중공업 주식회사 Vessel propulsion shaft torsional vibration reduction apparatus and reduction method
KR102645280B1 (en) 2022-04-12 2024-03-08 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR102642808B1 (en) 2022-04-12 2024-03-04 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR102642170B1 (en) 2022-04-12 2024-03-04 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator
KR102603322B1 (en) 2022-07-14 2023-11-15 동아대학교 산학협력단 Local dehazing system and local dehazing method using Haze Density Estimation
KR20240084268A (en) 2022-12-06 2024-06-13 시엔에이전기 주식회사 Method and device for controlling the operation of the ship
KR20240084269A (en) 2022-12-06 2024-06-13 시엔에이전기 주식회사 Method and device for controlling the operation of the ship

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014148265A (en) * 2013-02-01 2014-08-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Marine
JP2016130112A (en) * 2015-01-15 2016-07-21 西芝電機株式会社 Shoreside electric power supply system of ship

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61286543A (en) * 1985-06-14 1986-12-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Output controller of shaft generator for vessel
DE4432483A1 (en) * 1994-09-13 1996-03-14 Blohm Voss Ag Auxiliary drive for marine ship with diesel main engine driving propeller via shaft system
JP3651425B2 (en) * 2001-08-28 2005-05-25 トヨタ自動車株式会社 Power output apparatus and hybrid vehicle equipped with the same
KR100568951B1 (en) * 2002-12-26 2006-04-07 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Reducer for transfer crane
CN101932469A (en) * 2007-12-12 2010-12-29 福斯海运公司 Hybrid propulsion systems
NO334364B1 (en) * 2012-05-03 2014-02-17 Kongsberg Maritime As PREDICTIVE CONTROL SYSTEM.
KR20150031646A (en) * 2013-09-16 2015-03-25 대우조선해양 주식회사 Big container ship having shaft of clutch structure and generation method of the ship
KR102314973B1 (en) * 2015-06-08 2021-10-21 대우조선해양 주식회사 Hybrid propulsion vessel with shaft generator and battery
AU2017208431B2 (en) * 2016-01-20 2021-10-14 Siemens Energy AS Vessel energy management system
JP6757570B2 (en) * 2016-02-01 2020-09-23 川崎重工業株式会社 Ship power system
KR20180076937A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 대우조선해양 주식회사 Hybrid generation and propulsion system and method for a vessel
KR101957318B1 (en) 2017-04-18 2019-06-19 대우조선해양 주식회사 Power generating system and method for ship
KR20180131696A (en) * 2017-05-31 2018-12-11 주식회사 엘지엠 Hybrid controlling device of vessel and its controlling method
DE102017127724A1 (en) * 2017-11-23 2019-05-23 Renk Aktiengesellschaft drive arrangement
KR102027905B1 (en) 2017-12-14 2019-10-02 삼성중공업 주식회사 Thermoelectric generation system used for ship
KR20190091881A (en) * 2018-01-29 2019-08-07 주식회사반도마린 Hybrid propulsion system for small ships using PTO of main engines
KR102067405B1 (en) 2019-05-10 2020-01-17 재단법인 중소조선연구원 Shaft generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014148265A (en) * 2013-02-01 2014-08-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Marine
JP2016130112A (en) * 2015-01-15 2016-07-21 西芝電機株式会社 Shoreside electric power supply system of ship

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