JPS592114A - 船舶用電源装置 - Google Patents
船舶用電源装置Info
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- JPS592114A JPS592114A JP57110775A JP11077582A JPS592114A JP S592114 A JPS592114 A JP S592114A JP 57110775 A JP57110775 A JP 57110775A JP 11077582 A JP11077582 A JP 11077582A JP S592114 A JPS592114 A JP S592114A
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- Japan
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- electric power
- power
- ship
- bus
- turned
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
- B63J3/00—Driving of auxiliaries
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/27—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
- H02M5/272—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency for variable speed constant frequency systems
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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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】
本発明は船舶用電源装置の改良Ｃ関する。
近年、石油価格の高騰６；より船内電力の発電コストが
上昇する傾向６二あり、その対策の一つとして軸発電装
置が注目されている。これは船舶の推進用主機関の動力
で発電を行い、より低いコストで船内電力を得ようとす
るものである。
上昇する傾向６二あり、その対策の一つとして軸発電装
置が注目されている。これは船舶の推進用主機関の動力
で発電を行い、より低いコストで船内電力を得ようとす
るものである。
軸発−１装置ｉ二も各種の方式が提案されているが、代
表的な方式の一つであるサイリスタインバータ式軸発ｔ
ｍ、 ｈ ｔｉの檜成例を果１図１二示す。第１図（二
おいて１は推進用プロペラ２を駆動するディーゼル機関
等の主機関、３ｔ−ｔコンバータ４へ供給する変動周波
数の交流電力を発生する軸発電機である。
表的な方式の一つであるサイリスタインバータ式軸発ｔ
ｍ、 ｈ ｔｉの檜成例を果１図１二示す。第１図（二
おいて１は推進用プロペラ２を駆動するディーゼル機関
等の主機関、３ｔ−ｔコンバータ４へ供給する変動周波
数の交流電力を発生する軸発電機である。
コンバータ４で直流に変換された電力＃′ｉ、直流リア
クトル５で平滑化された後にインバータ６へ供給され一
尾周波数の交流電力に変換されて船内母線ＩＯに供給さ
れる。８Ｆｉ無効電力発生用の同期調和機で、王と（７
て紅済的理由で他励式が採用されるインバータ６と船内
買付１１の運転番−必要な無効電力を供給する。
クトル５で平滑化された後にインバータ６へ供給され一
尾周波数の交流電力に変換されて船内母線ＩＯに供給さ
れる。８Ｆｉ無効電力発生用の同期調和機で、王と（７
て紅済的理由で他励式が採用されるインバータ６と船内
買付１１の運転番−必要な無効電力を供給する。
７リインバータ６が発生する高調波霜、流による船内母
ｍ ｎ＋の電圧波形ひずみを抑制するための交流リアク
トル、 ９ＩｒＪ：コンバータ・インバータの制御ｌ
ｌ装置である。
ｍ ｎ＋の電圧波形ひずみを抑制するための交流リアク
トル、 ９ＩｒＪ：コンバータ・インバータの制御ｌ
ｌ装置である。
なお％１２はディーゼルエンジン１２αと交流発電ｍ１
２Ｊで構成されるディーゼル発電装置であり主に船舶の
停泊中ｆ二電力を船内母線に供給する。また１３．１４
．１５り遜断器、１６．１７Ｖｉ軸発電機および同期調
和機の電圧を制御する自動電圧調整器である０ 以上説明した軸発電装置は船舶の航海中の電力を低いコ
ストで供給できる南用なものであるが。
２Ｊで構成されるディーゼル発電装置であり主に船舶の
停泊中ｆ二電力を船内母線に供給する。また１３．１４
．１５り遜断器、１６．１７Ｖｉ軸発電機および同期調
和機の電圧を制御する自動電圧調整器である０ 以上説明した軸発電装置は船舶の航海中の電力を低いコ
ストで供給できる南用なものであるが。
軸発を機を電力の源としているために停泊中は設備の利
用ＩＩＩＩＩ値が無い。すなわち（１）船舶の停泊中は
主機関が停止しているので利用できない。
用ＩＩＩＩＩ値が無い。すなわち（１）船舶の停泊中は
主機関が停止しているので利用できない。
（２）停泊中に軸発電装置を動作させて点検するために
は、そのための特別な付加設備が必要である。
は、そのための特別な付加設備が必要である。
一方、船舶５二は停泊中のみ運転する設備がある。
例えはタンカーの荷役ポンプ等である。荷役ポンプ等も
電動式が要求される場合が増す傾向にあり、この場合は
荷役上の理由やエネルギー節約の目的で可変速駆動が要
求されるのが普通である。これらの目的−二は従来、直
流電動機のサイリスタレオナード制御が使われ最近、イ
ンバータによる訪導電動機の一次周波数制御の採用が検
討されている。
電動式が要求される場合が増す傾向にあり、この場合は
荷役上の理由やエネルギー節約の目的で可変速駆動が要
求されるのが普通である。これらの目的−二は従来、直
流電動機のサイリスタレオナード制御が使われ最近、イ
ンバータによる訪導電動機の一次周波数制御の採用が検
討されている。
これらの装置は機能的には十分なものが提供されている
が、船舶の停泊中の葡役に使うだけで航海中は遊休設備
となるという不十分な点がある０本発明は上述した点Ｃ
二かんがみてなされたものでその目的は設備の稼ｗＪ率
が晶く、総合的に有効ｆ１利用できる船舶用ｗ５詠装置
を提供することＣ二あるＯ すなわち、コンバータ、インバータ等を含む電力変換装
置を船舶の航海中は低コストの電力を船内母線に供給す
る軸発電装置用として使用し、停泊中においては企ｆ役
ポンプ等の可変連部動用の専用電源とし、て使用できる
船舶用電源装置とするものである。
が、船舶の停泊中の葡役に使うだけで航海中は遊休設備
となるという不十分な点がある０本発明は上述した点Ｃ
二かんがみてなされたものでその目的は設備の稼ｗＪ率
が晶く、総合的に有効ｆ１利用できる船舶用ｗ５詠装置
を提供することＣ二あるＯ すなわち、コンバータ、インバータ等を含む電力変換装
置を船舶の航海中は低コストの電力を船内母線に供給す
る軸発電装置用として使用し、停泊中においては企ｆ役
ポンプ等の可変連部動用の専用電源とし、て使用できる
船舶用電源装置とするものである。
本発明の具体的実施例について以下に説明する。
本発明の実施例を第２図に示す０第２図において１０ａ
は一般の船内負荷ｌ】等に電力を供給する定周波数母線
、１０ｂは遮断器２１を経て可変速動動負荷２２ Ｃを
力を供給する可変周波数母線であり、各々の母＃１１１
０α、１０４は遮断器■４および２０で選択されてイン
バータ６の出力が給電される。
は一般の船内負荷ｌ】等に電力を供給する定周波数母線
、１０ｂは遮断器２１を経て可変速動動負荷２２ Ｃを
力を供給する可変周波数母線であり、各々の母＃１１１
０α、１０４は遮断器■４および２０で選択されてイン
バータ６の出力が給電される。
一方、コンバータ４の入力側は遮断器１８および１９で
軸発電機３または定周波数母線１０αが選択され電力の
供給を受ける。なお、２３Ｖｉコンバータ４が発生する
＃ｌ調波電流−二よる定周波数母線１０ｔｚの電圧波形
ひずみを抑制するための交流リアクトルである。コンバ
ータ４、直流リアクトル５、インバータ６、交流リアク
トル７、同期調和機８、制御装置９からなる一群の装置
を電力変換装置３０と称することにする。
軸発電機３または定周波数母線１０αが選択され電力の
供給を受ける。なお、２３Ｖｉコンバータ４が発生する
＃ｌ調波電流−二よる定周波数母線１０ｔｚの電圧波形
ひずみを抑制するための交流リアクトルである。コンバ
ータ４、直流リアクトル５、インバータ６、交流リアク
トル７、同期調和機８、制御装置９からなる一群の装置
を電力変換装置３０と称することにする。
その他は第１図における同一符号のものと同じものを示
し、説明を省略する。
し、説明を省略する。
次に第２図の実施例について船舶用電源装置の動作を具
体的に述べる。
体的に述べる。
船舶が出港し軸発電装置を使用できる条件になった場合
遮断器１８を１閉′、１９を“開′として軸発電機３か
ら交流電力を得てコンバータ４、インバータ６を主体と
した電力変換装置３０を始動する。
遮断器１８を１閉′、１９を“開′として軸発電機３か
ら交流電力を得てコンバータ４、インバータ６を主体と
した電力変換装置３０を始動する。
始動完了の後、遮断器１４で母線１０ａＣ同期投入し負
荷をディーゼル発電装置１２から移した後Ｃ二蓮断器１
３を開き軸発電装置として運転し、船舶の航海中の大半
−二わたって定周波数母線１０ａの船内負荷１１に低コ
ストの電力を供給する。
荷をディーゼル発電装置１２から移した後Ｃ二蓮断器１
３を開き軸発電装置として運転し、船舶の航海中の大半
−二わたって定周波数母線１０ａの船内負荷１１に低コ
ストの電力を供給する。
船舶が入港する準備Ｃ入った場合、ディーゼル発電装置
１２を始動し鐘ｖｒ益１３で母線に同期投入し負荷を軸
発電装置から移した後署二遮断器１４を翻き軸発電装置
を停止する。以抜、入港時および停泊時はディーゼル発
電装置で船内電力を供給する。
１２を始動し鐘ｖｒ益１３で母線に同期投入し負荷を軸
発電装置から移した後署二遮断器１４を翻き軸発電装置
を停止する。以抜、入港時および停泊時はディーゼル発
電装置で船内電力を供給する。
次に電力変換装置３０を可変速駆動用の１１源として動
作させる条件Ｃ二なった場合、すなわちタンカー等で荷
役ポンプを運転する場合の運転について説明する。この
場合、定周波母線１０αはディーセル発亀装［１２から
の電力が供給されている。遮断器■９を１閉′、１８を
１開′として定周波母線１０ａから交流電力を得て電力
変換装置３０を始動する。
作させる条件Ｃ二なった場合、すなわちタンカー等で荷
役ポンプを運転する場合の運転について説明する。この
場合、定周波母線１０αはディーセル発亀装［１２から
の電力が供給されている。遮断器■９を１閉′、１８を
１開′として定周波母線１０ａから交流電力を得て電力
変換装置３０を始動する。
町変速駆動負＃２２を始動するのに適した周波数ｆｍお
よび電圧ｖ１が電力変換装置３０の出力に得られた条件
で遮断器２０を１閉′として電力変換装置３０の出力を
可変周波数母線ｌＯｋに供給する。次に遮断器２１が閉
じられ負荷２２を始動させる。負荷２２がかご形誘導電
動機の場合祉一般に低周波数で始動し、その恢周波数と
電圧の比（Ｖ／Ｆ比）を＃１は−足に保って速度制御を
行なうのが一般的である。
よび電圧ｖ１が電力変換装置３０の出力に得られた条件
で遮断器２０を１閉′として電力変換装置３０の出力を
可変周波数母線ｌＯｋに供給する。次に遮断器２１が閉
じられ負荷２２を始動させる。負荷２２がかご形誘導電
動機の場合祉一般に低周波数で始動し、その恢周波数と
電圧の比（Ｖ／Ｆ比）を＃１は−足に保って速度制御を
行なうのが一般的である。
電力変換装置３０の始動後は負荷２２の運転条件Ｃより
電力変換装置３０の出力周波数および出力電圧を制御し
て負荷の回転速度を目標値のとおりに制御する。この状
態で電力変換装置３ｏは可変電圧および可変周波数の電
源装置として動作する。電力変換装［３０の周波数制御
動作は基本的に軸発電装置と同じでコンバータ４のゲー
ト制（ｉＩ４１１こより１７バータ６へ供給される直流
電力の太き芒を制御して行なう。この直流電力がインバ
ータ６で交流電力（有効電力）に変換さｔｌ、負＃Ｊ２
２の少する有効電力と同期調相機８の損失電力を供給す
る。したがってコンバータ４のゲート制御によりインバ
ータ６０発生電力を増加させると出力周波数は上昇し、
逆に減少させると下降する。
電力変換装置３０の出力周波数および出力電圧を制御し
て負荷の回転速度を目標値のとおりに制御する。この状
態で電力変換装置３ｏは可変電圧および可変周波数の電
源装置として動作する。電力変換装［３０の周波数制御
動作は基本的に軸発電装置と同じでコンバータ４のゲー
ト制（ｉＩ４１１こより１７バータ６へ供給される直流
電力の太き芒を制御して行なう。この直流電力がインバ
ータ６で交流電力（有効電力）に変換さｔｌ、負＃Ｊ２
２の少する有効電力と同期調相機８の損失電力を供給す
る。したがってコンバータ４のゲート制御によりインバ
ータ６０発生電力を増加させると出力周波数は上昇し、
逆に減少させると下降する。
一方、電力変換装置３０の電圧側ｇ４１は同期調相機８
の自動電圧調整器１７により行なう。自動電圧調整器１
７の特性は先に述べたｖ／Ｆ比−足側御特性を付加し、
これにより出力電圧を制御する。これは負荷２２の鉄心
の磁気飽和を防止するために重要である。
の自動電圧調整器１７により行なう。自動電圧調整器１
７の特性は先に述べたｖ／Ｆ比−足側御特性を付加し、
これにより出力電圧を制御する。これは負荷２２の鉄心
の磁気飽和を防止するために重要である。
同期調相機８の自動電圧ｔ１１！ｌ整器１７の特性例を
第３図（（１）、 （Ｊ） ｌ２示す。ｍ３図（’）Ｕ
軸発を装置として運転する場合、（４）は可変速駆動用
の亀、源装置として運転する場合の例である。
第３図（（１）、 （Ｊ） ｌ２示す。ｍ３図（’）Ｕ
軸発を装置として運転する場合、（４）は可変速駆動用
の亀、源装置として運転する場合の例である。
第３図（α）６通常の目動電圧ｖＩ４整器０特性で定格
周波数Ｉｎの前後で短絡電圧ｖｎに同期調相機８の電圧
を保つようＣ二制御する。
周波数Ｉｎの前後で短絡電圧ｖｎに同期調相機８の電圧
を保つようＣ二制御する。
一方、第３図（４）は可変速駆動用１．源としての性能
を実現するための電圧周波数特性を有する自動電圧１整
器特性でいわゆるＶ／Ｆ−足側御１％性と呼はれるもの
である。これは自動電圧ＩＪｊ４Ｉｉ器の基準電圧を出
力周波数により決輩させることにより実現できる。この
場合、定格１．圧ｖｎは定格周波数ｊｎｔ二おいて得ら
れ、出力周波数の減少と共ｌ二出力電圧も減少する。極
く低い周波数においては負荷電動機の１次側もれインピ
ーダンスを補償するためにＶ／Ｆ比が若干大きくなるよ
うに制御するのが一般的である。
を実現するための電圧周波数特性を有する自動電圧１整
器特性でいわゆるＶ／Ｆ−足側御１％性と呼はれるもの
である。これは自動電圧ＩＪｊ４Ｉｉ器の基準電圧を出
力周波数により決輩させることにより実現できる。この
場合、定格１．圧ｖｎは定格周波数ｊｎｔ二おいて得ら
れ、出力周波数の減少と共ｌ二出力電圧も減少する。極
く低い周波数においては負荷電動機の１次側もれインピ
ーダンスを補償するためにＶ／Ｆ比が若干大きくなるよ
うに制御するのが一般的である。
以上述べたように不発Ｆ！Ａｌ二よれは、電力変換装置
の使い分けにより、船舶の航海中に低いコストの電力が
得られるだけでなく、従来はその機能を活かすことがで
きなかった船舶の停泊中においても船内負荷の可変速駆
動に利用することが５Ｊ能となる。このことは単に設備
の有効活用ということにとどまらず、船舶システムにお
けるエネルギー節約効果（いわゆる省エネルギー効果）
、省資源効果船内空間の有効利用等において極めて有効
である。
の使い分けにより、船舶の航海中に低いコストの電力が
得られるだけでなく、従来はその機能を活かすことがで
きなかった船舶の停泊中においても船内負荷の可変速駆
動に利用することが５Ｊ能となる。このことは単に設備
の有効活用ということにとどまらず、船舶システムにお
けるエネルギー節約効果（いわゆる省エネルギー効果）
、省資源効果船内空間の有効利用等において極めて有効
である。
このように本発明は船舶用電源装置の発展に有力であり
、その工業的技術発展における価値は太きい。
、その工業的技術発展における価値は太きい。
第１図は従来の船舶用電源装置を示す系統図。
第２図は本発明の船舶用を源装置の一実施例を示す系統
図、第３図（１り、 （４）は第２図の同期調和様の自
動電圧１１整器の特性図を示すもので、第３図（α）は
軸発１．装置として運転する場合％第３図（４）は可変
速駆動用の電力変換装置として運転する場合におけるも
のである。 １・・・推進用主機関 ３・・・軸発電機１０ａ・・
・短周波数母線 用善・・・可変周波数母線１２・・・
他の発電装置であるディーゼル発電装置１３、１４．１
５．１８．１９．２０．２１・・・遮断器２２・・・可
変速駆動負荷 ３０・・・電力変換執置代理人 弁理士
井 上 −男
図、第３図（１り、 （４）は第２図の同期調和様の自
動電圧１１整器の特性図を示すもので、第３図（α）は
軸発１．装置として運転する場合％第３図（４）は可変
速駆動用の電力変換装置として運転する場合におけるも
のである。 １・・・推進用主機関 ３・・・軸発電機１０ａ・・
・短周波数母線 用善・・・可変周波数母線１２・・・
他の発電装置であるディーゼル発電装置１３、１４．１
５．１８．１９．２０．２１・・・遮断器２２・・・可
変速駆動負荷 ３０・・・電力変換執置代理人 弁理士
井 上 −男
Claims (1)
- 推進用主機関により駆動される軸発電機と、他の発電装
眞が接続された定周波数母線とのいずれかへ入力が選択
的藝二接続される電力変換装置を使用した船舶用電源装
置において、前記電力変換装置の出力が、前記定周波数
母線と、可変速駆動負荷が接続された可変周波数母線と
へ選択的ｇ；給箪できるようＣ：遮断器を設りたことを
ｉｐ４徴とする船舶用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110775A JPS592114A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 船舶用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110775A JPS592114A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 船舶用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592114A true JPS592114A (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=14544276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57110775A Pending JPS592114A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 船舶用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592114A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007068514A1 (de) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybrid-antriebssystem für ein wasserfahrzeug |
| WO2007060244A3 (en) * | 2005-11-28 | 2007-09-07 | Siemens Ag | Method for supplying the electrical on-board power network of ships with external energy |
| CN102130455A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-07-20 | 荣信电力电子股份有限公司 | 港口岸基变频供电*** |
| JP2014103832A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Nishishiba Electric Co Ltd | 船内負荷駆動システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531932A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-06 | Toshio Yamagami | Sensor for lubrication oil level of engine |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP57110775A patent/JPS592114A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| US7919881B2 (en) | 2005-11-28 | 2011-04-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for supplying the electrical on-board power network of ships with external energy |
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