JP2018024279A - Marine power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶に搭載された舶用補機へ電力を供給する舶用電力供給システムに関する。 The present invention relates to a marine power supply system that supplies electric power to a marine auxiliary machine mounted on a marine vessel.
従来、液化天然ガス(LNG:Liquefied Natural Gas)を輸送するLNG船において、カーゴタンク内のLNGが自然気化したガス(NBOG:Natural Boil-Off Gas)を、主機関や発電用機関の燃料として使用するものがある。例えば、特許文献1では、LNG船のカーゴタンクのNBOGが、高圧ガスコンプレッサへ導かれ、ここで30MPa程度の高圧とされ、二元燃料焚き低速ディーゼル機関へ燃料ガスとして供給されることが記載されている。また、高圧ガスコンプレッサから分岐して、発電用の二元燃料焚きディーゼル機関、ガス焚きボイラなどへ燃料ガスを供給供給することが記載されている。 Conventionally, in an LNG ship that transports liquefied natural gas (LNG), the gas (NBOG: Natural Boil-Off Gas) that is naturally vaporized from the LNG in the cargo tank is used as fuel for the main engine and power generation engine. There is something to do. For example, Patent Document 1 describes that NBOG of a cargo tank of an LNG ship is led to a high-pressure gas compressor, where the pressure is about 30 MPa, and is supplied as fuel gas to a dual fuel-fired low-speed diesel engine. ing. Further, it is described that fuel gas is supplied and supplied to a dual fuel-fired diesel engine, a gas-fired boiler, etc. for branching from a high-pressure gas compressor.
上記特許文献1では、高圧ガスコンプレッサの容量はカーゴタンクで発生するNBOGの発生量と高負荷時のエンジンやボイラのガス消費量とに基づいて比較的大容量に設定される。この高圧ガスコンプレッサの消費電力は、高圧ガスコンプレッサの容量に対応して大きくなり、これが燃料消費を増加させる一因となる。 In Patent Document 1, the capacity of the high-pressure gas compressor is set to a relatively large capacity based on the amount of NBOG generated in the cargo tank and the gas consumption of the engine and boiler at the time of high load. The power consumption of the high-pressure gas compressor increases corresponding to the capacity of the high-pressure gas compressor, which contributes to an increase in fuel consumption.
上記従来技術において、高圧ガスコンプレッサの消費電力を削減するために、高圧ガスコンプレッサのモータを主機関の回転数(負荷)に応じて可変速駆動することに想到し得る。一般に、モータを可変速駆動する手法として、インバータを用いてモータに与える電源周波数を変えてモータの回転数を制御することが知られている。この手法を上記の高圧ガスコンプレッサに適用した場合、ガス消費量が小さい低負荷時には消費電力を削減可能であるが、ガス消費量が大きい高負荷時には、インバータの電力変換ロスによって、インバータで回転数制御しない場合と比較して総合的な消費電力が大きくなる。このことから、高圧ガスコンプレッサのモータをインバータ制御するメリットは大きくない。 In the above prior art, in order to reduce the power consumption of the high-pressure gas compressor, it can be conceived that the motor of the high-pressure gas compressor is driven at a variable speed according to the rotational speed (load) of the main engine. Generally, as a method of driving a motor at a variable speed, it is known to control the rotational speed of the motor by changing a power supply frequency applied to the motor using an inverter. When this method is applied to the above-mentioned high-pressure gas compressor, it is possible to reduce power consumption at low loads with low gas consumption, but at high loads with high gas consumption, the number of revolutions at the inverter due to inverter power conversion loss. The overall power consumption is greater than when no control is performed. Therefore, the merit of inverter control of the motor of the high pressure gas compressor is not great.
舶用補機類には、上記の高圧コンプレッサの他にも、主機関の回転数に応じて可変速駆動することが好適なものがある。このような舶用補機として、例えば、主機関の冷却清水系統と熱交換を行うための主冷却海水ポンプや機関室通風機などが挙げられる。本発明では、インバータを用いることなく、舶用補機を主機関の回転数に応じて可変速駆動する技術を提案することを目的とする。 In addition to the high-pressure compressor described above, there are some marine auxiliaries that are preferably driven at a variable speed according to the rotational speed of the main engine. Examples of such marine auxiliary equipment include a main cooling seawater pump and an engine room ventilator for exchanging heat with the cooling fresh water system of the main engine. An object of the present invention is to propose a technique for driving a marine auxiliary machine at a variable speed according to the rotational speed of a main engine without using an inverter.
本発明の一態様に係る舶用電力供給システムは、主機関としてのディーゼル機関、推進器、及び前記主機関と直結され当該主機関から前記推進器へ動力を伝達する推進軸とを含む推進システムを備えた船舶の舶用電力供給システムであって
前記推進軸の回転を利用して発電する軸発電機と、
前記主機関の回転数に応じて要求される動力が変化する舶用補機と、
前記軸発電機と前記舶用補機とを接続し、当該軸発電機の発電電力を直接的に前記舶用補機へ供給する配線とを、備えることを特徴としている。
A marine power supply system according to an aspect of the present invention includes a propulsion system including a diesel engine as a main engine, a propulsion unit, and a propulsion shaft that is directly connected to the main engine and transmits power from the main engine to the propulsion unit. A ship power supply system for a ship equipped with a shaft generator that generates electric power by utilizing rotation of the propulsion shaft;
A marine auxiliary machine in which the power required according to the rotational speed of the main engine changes;
The shaft generator and the marine auxiliary machine are connected, and wiring for supplying the generated power of the shaft generator directly to the marine auxiliary machine is provided.
上記の舶用補機は、例えば、前記主機関の燃料となるLNGのボイルオフガスを圧縮するコンプレッサのモータ、前記主機関の冷却清水系統と熱交換を行うための主冷却海水ポンプのモータ、機関室通風機のモータのうち少なくとも1つであってよい。 The marine auxiliary machine includes, for example, a compressor motor that compresses LNG boil-off gas that is fuel for the main engine, a motor for a main cooling seawater pump for heat exchange with the cooling fresh water system of the main engine, and an engine room It may be at least one of the motors of the ventilator.
上記舶用電力供給システムによれば、軸発電機の発電電力が直接に(即ち、インバータを介することなく)舶用補機へ供給される。軸発電機の発電電力は、主機関の回転数の変動を受けて周波数が変化する。よって、舶用補機を主機関の回転数に応じて可変速駆動することができる。 According to the marine power supply system, the power generated by the shaft generator is directly supplied to the marine auxiliary machine (that is, not via an inverter). The frequency of the power generated by the shaft generator changes in response to fluctuations in the rotational speed of the main engine. Therefore, the marine auxiliary machine can be driven at a variable speed according to the rotational speed of the main engine.
上記舶用電力供給システムは、前記軸発電機の発電電力の周波数に応じて電圧が所定の値となるように、当該発電電力の電圧を変化させる自動電圧調整器を更に備えてよい。 The marine power supply system may further include an automatic voltage regulator that changes the voltage of the generated power so that the voltage becomes a predetermined value according to the frequency of the generated power of the shaft generator.
これにより、軸発電機で効率的な発電を行うことができる。 Thereby, an efficient electric power generation can be performed with a shaft generator.
また、上記舶用電力供給システムが、前記軸発電機と船内母線とを接続し、当該軸発電機の発電電力を前記船内母線へ供給する配線と、前記軸発電機の発電電力の供給先が前記舶用補機及び前記船内母線のうち少なくとも一方となるように、前記軸発電機からの電力供給経路を切り替える切替装置と、前記切替装置から前記船内母線への電力供給経路に設けられ、前記軸発電機の発電電力を船内配電系統の定格電圧及び周波数に変換する電力変換装置とを、備えていてよい。 The marine power supply system connects the shaft generator and the inboard bus, and supplies the generated power of the shaft generator to the inboard bus, and the supply destination of the generated power of the shaft generator is the A switching device for switching a power supply path from the shaft generator so as to be at least one of a marine auxiliary machine and the inboard bus; and a power supply path from the switching device to the inboard bus. And a power conversion device that converts the generated power of the aircraft into the rated voltage and frequency of the inboard distribution system.
これにより、軸発電機の発電電力を舶用補機だけでなく船内母線へも供給することができる。 Thereby, the electric power generated by the shaft generator can be supplied not only to the marine auxiliary machine but also to the inboard bus.
また、上記舶用電力供給システムが、前記舶用補機と船内母線とを接続し、当該船内母線から前記舶用補機へ電力を供給する配線と、前記舶用補機の電源が前記軸発電機及び前記船内母線のうち少なくとも一方となるように、前記舶用補機への電力供給経路を切り替える切替装置と、前記船内母線から前記切替装置への電力供給経路に設けられ、前記船内母線の電力を前記舶用補機のための電圧及び周波数に変換する電力変換装置及び変圧器とを、備えていてよい。なお、この切替装置と、前述の切替装置は同じ装置であってもよいし、互いに独立した装置として構成されていてもよい。 In addition, the marine power supply system connects the marine auxiliary machine and the inboard bus, and supplies power from the inboard bus to the marine auxiliary machine, and the power source of the marine auxiliary machine includes the shaft generator and the power source. A switching device that switches a power supply path to the marine auxiliary machine and a power supply path from the inboard bus to the switching device so as to be at least one of the inboard buses, and the power of the inboard bus is used for the ship A power conversion device and a transformer for converting into voltage and frequency for auxiliary equipment may be provided. The switching device and the switching device described above may be the same device, or may be configured as devices independent of each other.
これにより、舶用補機は軸発電機だけでなく船内母線からも電力の供給を受けることができる。 Thereby, the marine auxiliary machine can receive power supply not only from the shaft generator but also from the inboard bus.
本発明によれば、インバータを用いることなく、舶用補機を主機関の回転数に応じて可変速駆動することができる。 According to the present invention, a marine auxiliary machine can be driven at a variable speed according to the rotational speed of the main engine without using an inverter.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る舶用電力供給システム99を含む舶用推進システム100の概略構成を示した図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a marine propulsion system 100 including a marine
図1に示す舶用推進システム100は、2機2軸の主機関5及び主推進器1と、LNGを貯蔵するLNGタンク10と、発電機21と、発電機21を駆動する発電用機関20と、発電機21の発電量を舶内の電気設備に配電する配電盤22とを備えている。
A marine propulsion system 100 shown in FIG. 1 includes a two-machine two-shaft
主機関5は、二元燃料焚き低速ディーゼル機関であって、燃料ガスと燃料油とを燃料として使用することができる。ここで、「低速」とは、2サイクルを意味する。
The
本実施形態では、主機関5として、ME−GI機関(電子制御式ガスインジェクションディーゼルエンジン)が採用されている。ME−GI機関は、機関入口で最大約30MPaの燃料ガスを筒内へ直接噴射することを特徴としている。このような高圧の燃料ガスを作る手法として、高圧LNG液ポンプを用いる方式と高圧ガスコンプレッサを用いる方式とが知られているが、本実施形態では後者を採用している。
In the present embodiment, an ME-GI engine (electronically controlled gas injection diesel engine) is employed as the
主機関5の出力軸は主推進器1の推進軸4と直結されている。主推進器1は、固定ピッチプロペラ又は可変ピッチプロペラである。本実施形態に係る舶用推進システム100は、2機2軸の構成であるので、直結された主機関5及び主推進器1が、2系統並列に設けられている。
The output shaft of the
LNGタンク10は、荷液としてのLNGを積載したカーゴタンク、若しくは燃料としてLNGを積み込んだタンクである。前者のカーゴタンクを搭載した船舶はLNG船であり、後者のタンクを搭載した船舶は一般商船である。
The
発電用機関20は、二元燃料焚きディーゼル機関であって、燃料ガスと燃料油とを燃料として使用することができる。本実施形態では、発電用機関20として、発電機21の回転数は主推進器1の回転数と比較すると数百rpmと高速であるため、発電用機関20として、4サイクルのディーゼルエンジン(中速DFDエンジン)が採用されている。但し、発電用機関20は本実施形態に限定されず、燃料油のみを用いるディーゼル機関や、燃料ガスのみを用いるガス焚きディーゼル機関や、ガスタービンなどであってもよい。
The
発電機21は、発電用機関20の動力を電力に変換し、配電盤22の船内母線221へ給電する。本実施形態では、3組の発電機21及び発電用機関20を備えている。配電盤22の船内母線221は船内の電気設備と接続されており、配電盤22からこれらの電気設備に配電される。
The
上記の舶用推進システム100は、燃料供給系統としてガス燃料供給系統3を備えている。また、舶用推進システム100は、燃料供給系統として液体燃料供給系統を更に備えてもよい。図1では、液体燃料供給系統は省略され、ガス燃料供給系統3のみが示されている。なお、液体燃料供給系統は、LNGタンク10に貯蔵されたLNGを高圧LNG液ポンプで加圧し、気化器でガス化し、この高圧ガス化したLNGを主機関5に供給するように構成されている(いずれも図示略)。
The marine vessel propulsion system 100 includes a gas fuel supply system 3 as a fuel supply system. The marine propulsion system 100 may further include a liquid fuel supply system as a fuel supply system. In FIG. 1, the liquid fuel supply system is omitted, and only the gas fuel supply system 3 is shown. The liquid fuel supply system is configured to pressurize LNG stored in the
ガス燃料供給系統3は、LNGタンク10で気化したガス(BOG)を抜き出して高圧コンプレッサ30へ送る配管31と、BOGを30MPa程度の高圧に圧縮する高圧コンプレッサ30と、圧縮されたBOG(即ち、燃料ガス)を主機関5及び発電用機関20へ送る配管32,33とを備えている。なお、主機関5で必要とされる燃料ガス量に応じて、BOGには、LNGタンク10のNBOGだけでなく、LNGタンク10のLNGを強制気化したガス(FBOG:Forcing Boil−Off Gas)が含まれてもよい。
The gas fuel supply system 3 includes a
高圧コンプレッサ30は、例えば、多段圧縮機であり、吐出側からは例えば30MPa程度の高圧ガスが吐出され、主機関5に燃料ガスとして供給される。また、高圧コンプレッサ30の途中段から、主機関5へ供給される燃料ガスよりも低圧のガスが吐出され、発電用機関20に燃料ガスとして供給されてもよい。
The high-
本実施形態に係る舶用推進システム100は、2基の高圧コンプレッサ30を備えており、各コンプレッサ30が駆動部としてのモータ35を備えている。2基のコンプレッサ30は、通常、いずれか一方が稼働する。
A marine propulsion system 100 according to the present embodiment includes two high-
続いて、舶用電力供給システム99について説明する。舶用電力供給システム99は、舶用推進システム100の舶用補機への電力供給系統であり、上記の発電機21、発電用機関20、配電盤22、及びLNGタンク10、並びに、後述する軸発電機51などによって構成されている。本実施形態では、舶用電力供給システム99によって電力供給を受ける舶用補機の一例として、コンプレッサ30のモータ35を挙げている。
Next, the marine
コンプレッサ30のモータ35には、主機関5の運転時には、主に軸発電機51から電力が供給される。また、コンプレッサ30のモータ35には、主機関5の停止時には、配電盤22から電力が供給される。
Electric power is supplied to the
軸発電機51は、主機関5の動力(回転)を主推進器1に伝える推進軸4の回転を利用して発電する発電機である。本実施形態に係る軸発電機51は、推進軸4に直接又は動力伝達機構52を介して接続されており、主機関5の一部又は全部の動力によって駆動される。動力伝達機構52には、推進軸4の回転を増幅して軸発電機51へ伝える増幅ギヤが含まれている。動力伝達機構52には、推進軸4から軸発電機51への動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチ機構が含まれてもよい。
The
軸発電機51は、速度変動のある推進軸4の回転トルクを電力に変換する。軸発電機51には自動電圧調整器53が付帯しており、この自動電圧調整器53で軸発電機51で発生した電力の電圧が制御される。従来の一般的な自動電圧調整器は発電電圧を一定電圧に制御するものである。これに対し、本実施形態に係る自動電圧調整器53は、周波数に応じて電圧が所定の値となるように、発電電圧を変化させる。これにより、軸発電機51で効率的な発電を行うことができる。
The
軸発電機51の出力は、周波数の変動する交流電力となる。ここで、軸発電機51の出力周波数がZ0〜Z1の間で変動する場合に、コンプレッサ30は、モータ35に供給される電力の周波数がZ1のときに最大吐出量を発揮するように、調整されている。例えば、軸発電機51の出力電力の周波数が36〜60Hzの間で変動する場合に、モータ35に60Hzの交流電力が供給されると、コンプレッサ30が最大吐出量で燃料ガスを吐出する。コンプレッサ30の最大吐出量は、主機関5及び発電用機関20のガス消費量に基づいて予め設定される。なお、コンプレッサ30のモータ35に供給される電力の周波数がZ0〜Z1の間では、コンプレッサ30のモータ35の回転数が周波数の増加に伴って増加し、或いは、減少に伴って減少することから、コンプレッサ30の吐出量は周波数の増加に伴って増加し、或いは、減少に伴って減少する。
The output of the
軸発電機51の発電電力は、コンプレッサ30のモータ35及び配電盤22へ供給される。軸発電機51とコンプレッサ30のモータ35及び配電盤22は配線58,59で接続されており、この配線58,59には、電力の供給経路を切り替えるための切替装置6が設けられている。切替装置6は、例えば、遮断器及び/又は断路器の組み合わせによって構成することができる。切替装置6から配電盤22への電力の供給経路には、電力変換装置55が設けられている。この電力の供給経路には、電力変換装置55に加えて、変圧器56が設けられてもよい。
The power generated by the
切替装置6は、軸発電機51の発電電力の供給先が舶用補機であるコンプレッサ30のモータ35及び船内母線221のうち少なくとも一方となるように、軸発電機51からの電力供給経路を切り替えることができる。より詳細には、切替装置6は、軸発電機51の発電電力が、(i)コンプレッサ30のモータ35のみへ供給される状態、(ii)配電盤22のみへ供給される状態、及び、(iii)コンプレッサ30のモータ35及び配電盤22へ供給される状態に選択的に切り替えることができる。
The
更に、上記の切替装置6は、舶用補機であるコンプレッサ30のモータ35の電源が軸発電機51及び船内母線221のうち少なくとも一方となるように、コンプレッサ30のモータ35への電力供給経路を切り替えることができる。より詳細には、切替装置6は、上記(i)の状態と、(iv)配電盤22からコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給される状態とに、電力の供給経路を切り替えることもできる。以下、上記(i)〜(iv)の状態の舶用電力供給システム99について説明する。
Further, the
(i) 上記構成の舶用電力供給システム99において、軸発電機51の発電電力がコンプレッサ30のモータ35のみへ供給される場合には、図2に示すように、軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力の供給が許容され、軸発電機51から配電盤22への電力の供給が禁止されるように、切替装置6が切り換えられる。なお、図2は軸発電機51の発電電力がコンプレッサ30のモータ35のみへ供給される場合の舶用電力供給システム99を示す図であり、同図では点線で発電電力の供給経路が示されている。
(I) In the marine
これにより、モータ35は、船内配線系統を介さずに軸発電機51から直接に電力の供給を受けて、コンプレッサ30を駆動する。軸発電機51からモータ35へ供給される電力の周波数は、主機関5の回転数(即ち、主推進器1の回転数)に対応して変動する。例えば、主機関5の回転数が増えると、これに伴い、コンプレッサ30のモータ35へ供給される電力の周波数も増大し、その結果、コンプレッサ30の燃料ガス吐出量が増加する。逆に、主機関5の回転数が減少すると、これに伴い、コンプレッサ30のモータ35へ供給される電力の周波数も減少し、その結果、コンプレッサ30の燃料ガス吐出量が減少する。
Thereby, the
上記のように、本実施形態に係る舶用電力供給システム99によれば、コンプレッサ30のモータ35は、恰も主機関5の回転数に応じてインバータで回転数が制御されているように動作する。従って、主機関5の回転数が少ない(即ち、消費燃料ガス量が少ない)ときは、コンプレッサ30のモータ35の回転数も少ないので、コンプレッサ30を動作させるための必要電力を抑えることができる。
As described above, according to the marine
また、本実施形態に係る舶用電力供給システム99では、コンプレッサ30のモータ35を、インバータを用いることなく、主機関5の回転数に応じて可変速駆動することができる。インバータを用いないので、インバータで生じる電力変換ロスを回避することができ、その結果、燃費効率の低下を抑制することができる。
In the marine
なお、上記において、コンプレッサ30のモータ35に電力を供給しない、もう一方の軸発電機51から配電盤22へ電力が供給されてもよい。つまり、2機の軸発電機51のうち、一方がコンプレッサ30のモータ35へ電力を供給し、他方が配電盤22へ電力を供給するように、電力の供給経路が切り換えられてよい。
In the above description, power may be supplied from the
(ii) 上記構成の舶用電力供給システム99において、軸発電機51の発電電力が配電盤22のみへ供給される場合には、図3に示すように、軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力の供給が禁止され、軸発電機51から配電盤22への電力の供給が許容されるように、切替装置6が切り換えられる。ここで、配電盤22に電力を供給しない、もう一方の軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給され、このコンプレッサ30によって主機関5に燃料ガスが供給されてもよい。なお、図3は軸発電機51の発電電力が配電盤22のみへ供給される場合の舶用電力供給システム99を示す図であり、同図では点線で発電電力の供給経路が示されている。
(Ii) In the marine
軸発電機51から配電盤22へ供給される電力は、電力変換装置55で軸発電機51の発電電力の周波数を船内配電系統の定格周波数に変換され、変圧器56で軸発電機51の発電電力の電圧を船内配電系統の定格電圧に変換される。これにより、主機関5の回転数変動に関わらず、配電盤22へ定格周波数且つ定格電圧の電力が供給される。なお、軸発電機51の発電電力の電圧が配電盤22の定格電圧とほぼ等しい場合は、変圧器56は省略されてよい。
The power supplied from the
このように、軸発電機51の発電電力は、電力変換装置55及び変圧器56を介して船内配電系統へも給電が可能である。これにより、例えば、コンプレッサ30が停止し、且つ、主機関5が運転している間にも、軸発電機51で発電することができる。
In this way, the power generated by the
(iii) 上記構成の舶用電力供給システム99において、軸発電機51の発電電力がコンプレッサ30のモータ35及び配電盤22へ供給される場合には、図4に示すように、軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力の供給が許容され、軸発電機51から配電盤22への電力の供給が許容されるように、切替装置6が切り換えられる。この状態では、前述の通り、軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給され、コンプレッサ30が駆動されるとともに、軸発電機51から配電盤22へ電力が供給される。なお、図4は軸発電機51の発電電力がコンプレッサ30のモータ35及び配電盤22へ供給される場合の舶用電力供給システム99を示す図であり、同図では点線で発電電力の供給経路が示されている。
(Iii) In the marine
(iv) 上記構成の舶用電力供給システム99において、配電盤22からコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給される場合には、図5に示すように、軸発電機51からコンプレッサ30のモータ35へ電力の供給が禁止され、配電盤22からコンプレッサ30のモータ35へ電力の供給が許容されるように、切替装置6が切り換えられる。なお、図5は配電盤22からコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給される場合の舶用電力供給システム99を示す図であり、同図では点線で電力の供給経路が示されている。
(Iv) In the marine
配電盤22からは、変圧器56及び電力変換装置55を介してコンプレッサ30のモータ35へ電力が供給される。ここで、電力変換装置55は、コンプレッサ30のモータ35へ供給される電力の周波数を主機関5の回転数と対応して変化させるモータ用インバータとして機能する。即ち、コンプレッサ30のモータ35へ供給される電力の周波数は、主機関5の回転数の減少に伴い減少し、増加に伴い増加するように、電力変換装置55によって変換される。
Electric power is supplied from the
上記のように、例えば、主機関5の停止中など、軸発電機51で発電ができない状況においても、発電用機関20の発電電力が供給されている船内母線221から電力の供給を受けてコンプレッサ30のモータ35を動作させることができる。
As described above, for example, even when the
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の舶用推進システム100及び舶用電力供給システム99の構成は例えば以下のように変更することができる。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the configurations of the marine vessel propulsion system 100 and the marine
上記実施形態において、主機関5は、二元燃料低速ディーゼル機関である。但し、主機関5は、ガス焚き機関であればよい。ガス焚き機関には、燃料として少なくともガスを使用するもの全般を指しており、例えば、ガス専焼のディーゼルエンジンや、ガス専焼/重油専焼/ガス重油混焼を可能とする二元燃料ディーゼルエンジン、オットーサイクルのレシプロエンジン、ガスタービンなどが含まれる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態において、インバータを用いることなく、軸発電機51から直接的に供給された電力で駆動される舶用補機は、コンプレッサ30のモータ35である。但し、コンプレッサ30のモータ35に代えて又は加えて、主機関5の冷却清水系統と熱交換を行うための主冷却海水ポンプのモータや、機関室通風機のモータが、軸発電機51から直接的に供給された電力で可変速駆動されてもよい。これらの補機は、主機関5の回転数に応じて要求される動力が変化するという共通の特徴を有している。
Further, in the above embodiment, the marine auxiliary machine that is driven by the electric power directly supplied from the
また、上記実施形態において、軸発電機51に代えて、軸発電機兼軸電動機が用いられてもよい。この場合、モータとして働く軸発電機兼軸電動機は、配電盤22から電力の供給を受けて推進軸4を回転駆動し、主機関5の動力をアシストしてもよいし、動力伝達機構52にて主機関5の出力軸を切り離し、軸発電機兼軸電動機単独で推進軸4を回転駆動してもよい。ここで、電力変換装置55は、配電盤22から軸発電機兼軸電動機へ供給される電力の周波数を主機関5の回転数と対応して変化させるモータ用インバータとして機能する。また、動力伝達機構52は、軸発電機兼軸電動機の動力が減速機を介して推進軸4へ伝達されるように構成される。
In the above embodiment, a shaft generator / shaft motor may be used instead of the
また、上記実施形態において、1機の主機関5に対し1機の軸発電機51が設けられているが、1機の主機関5に対し複数機の軸発電機51が設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, one
以上の説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
1 :主推進器
3 :ガス燃料供給系統
4 :推進軸
5 :主機関
6 :切替装置
10 :LNGタンク
20 :発電用機関
21 :発電機
22 :配電盤
30 :高圧コンプレッサ
31,32,33 :配管
35 :モータ(舶用補機の一例)
51 :軸発電機
52 :動力伝達機構
53 :自動電圧調整器
55 :電力変換装置
56 :変圧器
58,59 :配線
99 :舶用電力供給システム
100 :舶用推進システム
1: Main propulsion unit 3: Gas fuel supply system 4: Propulsion shaft 5: Main engine 6: Switching device 10: LNG tank 20: Generator engine 21: Generator 22: Switchboard 30: High-
51: Shaft generator 52: Power transmission mechanism 53: Automatic voltage regulator 55: Power converter 56:
Claims (5)
前記推進軸の回転を利用して発電する軸発電機と、
前記主機関の回転数に応じて要求される動力が変化する舶用補機と、
前記軸発電機と前記舶用補機とを接続し、当該軸発電機の発電電力を直接的に前記舶用補機へ供給する配線とを、
備える、舶用電力供給システム。 A marine power supply system for a ship having a propulsion system including a main engine, a propulsion unit, and a propulsion shaft that is directly connected to the main engine and transmits power from the main engine to the propulsion unit, and uses rotation of the propulsion shaft A shaft generator that generates electricity,
A marine auxiliary machine in which the power required according to the rotational speed of the main engine changes;
Connecting the shaft generator and the marine auxiliary machine, and wiring for supplying the generated power of the shaft generator directly to the marine auxiliary machine,
A marine power supply system.
請求項1に記載の舶用電力供給システム。 An automatic voltage regulator that changes the voltage of the generated power so that the voltage becomes a predetermined value according to the frequency of the generated power of the shaft generator;
The marine power supply system according to claim 1.
前記軸発電機の発電電力の供給先が前記舶用補機及び前記船内母線のうち少なくとも一方となるように、前記軸発電機からの電力供給経路を切り替える切替装置と、
前記切替装置から前記船内母線への電力供給経路に設けられ、前記軸発電機の発電電力を船内配電系統の定格電圧及び周波数に変換する電力変換装置とを、備える、
請求項1又は2に記載の舶用電力供給システム。 A wiring for connecting the shaft generator and the inboard bus, and supplying the generated power of the shaft generator to the inboard bus;
A switching device for switching a power supply path from the shaft generator so that a supply destination of the generated power of the shaft generator is at least one of the marine auxiliary machine and the inboard bus;
A power conversion device that is provided in a power supply path from the switching device to the inboard bus and converts the generated power of the shaft generator into a rated voltage and a frequency of an inboard distribution system,
The marine power supply system according to claim 1 or 2.
前記舶用補機の電源が前記軸発電機及び前記船内母線のうち少なくとも一方となるように、前記舶用補機への電力供給経路を切り替える切替装置と、
前記船内母線から前記切替装置への電力供給経路に設けられ、前記船内母線の電力を前記舶用補機のための電圧及び周波数に変換する電力変換装置及び変圧器とを、備える、
請求項1又は2に記載の舶用電力供給システム。 A wiring for connecting the marine auxiliary machine and the inboard bus and supplying electric power from the inboard bus to the marine auxiliary machine;
A switching device that switches a power supply path to the marine auxiliary machine so that the power source of the marine auxiliary machine is at least one of the shaft generator and the inboard bus;
A power conversion device and a transformer that are provided in a power supply path from the inboard bus to the switching device, and convert the power of the inboard bus into voltage and frequency for the marine auxiliary equipment,
The marine power supply system according to claim 1 or 2.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の舶用電力供給システム。 The main engine is a gas-fired engine, and the marine auxiliary machine is a motor of a compressor that compresses LNG boil-off gas as fuel for the main engine.
The marine power supply system according to any one of claims 1 to 4.
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JP2016155604A JP2018024279A (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Marine power supply system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023054521A (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-14 | 西芝電機株式会社 | Shaft-driven generator/propulsion electric motor system |
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2016
- 2016-08-08 JP JP2016155604A patent/JP2018024279A/en active Pending
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