JPH0140287Y2 - - Google Patents
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- JPH0140287Y2 JPH0140287Y2 JP3722381U JP3722381U JPH0140287Y2 JP H0140287 Y2 JPH0140287 Y2 JP H0140287Y2 JP 3722381 U JP3722381 U JP 3722381U JP 3722381 U JP3722381 U JP 3722381U JP H0140287 Y2 JPH0140287 Y2 JP H0140287Y2
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
本考案は、漁船用定周波数電源装置、特にエン
ジンによつて駆動される交流発電機の出力が直流
電圧に整流され、該整流された直流電圧を直列ダ
イオード形式のインバータによつて予め定められ
た周波数をもつ3相交流電圧に変換して負荷設備
に供給する漁船用電源装置において、上記インバ
ータの出力側に、該出力側力率を常に予め定めら
れた力率以下に保持する補償回路を固定的に接続
することによつて供給電圧の安定化を図るように
した漁船用定周波数電源装置に関するものであ
る。
一般に、漁船のような場合には、例えば、出漁
時には速く漁場に到着する必要があるため上記エ
ンジンの回転を高速回転にして航行速度を上げる
ようにする。しかし、漁場に接近した場合や帰港
時には航行速度を落すようにする。このように、
漁船の航行速度は状況に応て速くしたり遅くした
りする必要がある。従つて、漁船を駆動するエン
ジンの回転数も所望される航行速度に対応させて
変えられることになる。また、漁船には冷凍機、
ウインチ、ポンプ等の設備が搭載されており、こ
れの設備を駆動するための電源設備即ち上記エン
ジンによつて駆動される発電機が設置されてい
る。そして、上記冷凍機、ウインチ、ポンプ等の
駆動源には誘導電動機が用いられことが多く、一
般に上記発電機には交流発電機が用いられてい
る。前述の如く、漁船の航行速度に対応してエン
ジンの回転速度が変えられると、該エンジンによ
つて駆動されている交流発電機の出力周波数が変
化するため、上記誘導電動機の回転数が変化して
上記冷凍機その他の装置の安定した運転が望まれ
ない。従つて、エンジンの回転数が変つても上記
交流発電機の出力周波数を一定に保持するように
する定周波数電源装置がいろいろ考慮されてい
る。
上記定周波数電源装置のうち、上記交流発電機
の交流出力を直流に整流し、該整流された直流電
圧を予め定められた周波数をもつ3相交流電圧に
変換する直列ダイオード方式のインバータを用い
た定周波数電源装置は、他の方式のものと比較し
て重誘導負荷の下で使用でき、また転流能力が大
きいため過電流負荷にも適しているので、誘導電
動機が多い漁船等においては盛んに使用されてい
る。しかし、上記直列ダイオード方式のインバー
タを用いた定周波数電源装置にも次のような欠点
がある。即ち欠点とは、一般に知られている如
く、上記インバータの出力の電圧波形は負荷の力
率によつて変化することである。従つて、負荷の
力率が異なれば、該インバータの出力電圧の平均
値は同じになつても実効値は異なることになる。
前述した如く、漁船のような場合には負荷の種類
は様々であるため負荷の力率は大きく変化する。
そして、負荷の力率の変化によつて上記インバー
タの出力電圧の実効値が小さくなつた場合には、
モータ等は充分なトルクを発生することができな
くなり、甚しい場合にはモータの焼損を招くこと
にもなりかねない。従つて、上記の欠点を解決す
るため、上記インバータの入力電圧を制御してイ
ンバータの出力電圧(実効値)が一定になるよう
にする手段が考慮されているが、当該手段は上記
インバータの出力電圧を実効値的に検出してイン
バータの入力電圧を制御しなければならない。ま
た、制御に遅れが生じて不安定になり、特に負荷
が誘導電動機のような場合には、負荷の力率がが
いろいろ変つて負荷率が軽ければハンテイング現
象が発生し易くなり好ましくない。更に、相間負
荷のアンバランスがあつて、各相の電圧にアンバ
ランスが生じるような場合には、上記のインバー
タ入力電圧の制御では解決することはできない等
の問題がある。
本考案は、上記の如き欠点および問題点を解決
することを目的とし、エンジンによつて駆動され
る交流発電機の交流出力を整流して直流電圧に変
換し、該変換された直流電圧を予め定められた周
波数をもつ3相交流電圧に変換する直列ダイオー
ド形式のインバータの出力側に、該出力側力率を
常に所定値以下に保持する補償回路を接続するこ
とによつて、負荷の力率が変つても、また各相間
の負荷がアンバランス状態になつている場合で
も、供給電圧の安定化を図ることのできる漁船用
定周波数電源装置を提供することを目的としてい
る。以下図面を参照しつつ説明する。
第1図は本考案の漁船用定周波数電源装置が用
いられた漁船の一実施例電気系統図、第2図は本
考案の一実施例を説明するためのブロツク図、第
3図は本考案を用いた場合におけるアンバランス
負荷に対す効果をテストするための試験装置の一
実施例回路図を示している。
第1図および第2図において、図中の符号1は
主機エンジン、2は補機エンジン、3ないし5は
交流発電機、6は定周波数装置を示す。また、定
周波数装置6は周知のものであるため、第2図に
おいてはその主要部分のみ即ちサイリスタ601
ないし606から構成される整流部とサイリスタ
607ないし612、ダイオード613ないし6
18、コンデンサ619ないし624、リアクト
ル625および626、帰還ダイオード群627
から構成されているインバータとが簡略化されて
図示されており制御回路部は省略されている。7
は補償回路であつて例えば誘導リアクトルによつ
て構成されているもの、8および9は切替開閉器
10,11,11−1ないし11−5,12−
1,12−2,13−1ないし13−10および
14−1ないし14−6は夫々ノーヒユーズ・ブ
レーカ,15はリミツタ、16および17はスコ
ツト・トランス、18−1ないし18−7はモー
タ、19および20は電流計、21および22は
電圧計、23は周波数計を表わしている。
本願明細書冒頭に述べた如く、定周波数装置6
の出力即ち直列ダイオード形式のインバータ(第
2図図示)の出力電圧波形は、負荷の力率によつ
て変化することが知られている。そして、漁船に
は第1図に図示されてい如く、多くのモータ18
−1ないし18−7が設置されている。従つて、
上記モータ18−1ないし18−7の運転がまち
まちであるため、負荷の力率が変化して上記定周
波数装置6の出力の電圧波形が変化することにな
る。該電圧波形の安定化を図るために本考案にお
いては第1図および第2図に図示されている如
く、上記定周波数装置6の出力側に補償回路7を
接続して例えば負荷が常に下記第(1)式に示す条件
を満足せしめるようにしている。即ち、
L/R>1/6f ……(1)
但し、第(1)式中、Lは負荷インピーダンスのイン
ダクタンス分、Rは抵抗分、は上記定周波数装
置6の出力周波数とする。
また、負荷の力率をcosφとすると、
φ=tan-1ωL/R ……(2)
但し、第(2)式中、ωLは誘導リアクタンス、そし
て、第(1)式より、
ωL/R>ω/6=2π/6=π/3 ……(3)
更に、第(2)式および第(3)式より、
φ>46゜ ……(4)
従つて、負荷の力率cosφは第(4)式より、
cosφ<0.7
即ち、負荷の力率が常に0.7以下になるように、
上記補傷回路7を選定すればよい。該補償回路7
を選定するに当つて、リアクトルの力率は0.05程
度にすことが可能であり、また損失も殆んど無視
できる程度であるため、上記補償回路7はリアク
トルによつて構成することが望ましい。
また、上記補償回路7を定周波数装置6の出力
側に接続するようにした本考案は、前述したアン
バランス負荷による相間電圧の不均衝発生も防止
すことができる。即ち、第3図に図示されている
試験装置を用いたテスト結果が表(1)に示されてい
るが、本考案はアンバランス負荷によ電圧不均衝
防止に効果があることが明らかである。なお、第
3図における符号6およ7は第1図および第2図
に対応しており、24は3極スイツチ、25−1
ないし25−3は電圧計、26−1ないし26−
3は負荷を表わしている。また、上記補傷回路7
は3KVAの容量をもち力率cosφは0.05のものが選
定されている。
The present invention is a constant frequency power supply device for a fishing boat, in particular, the output of an alternator driven by an engine is rectified into a DC voltage, and the rectified DC voltage is set in advance by a series diode type inverter. In a power supply device for a fishing boat that converts the voltage into a three-phase alternating current voltage with a frequency and supplies it to load equipment, a compensation circuit is fixed on the output side of the inverter to always maintain the output side power factor below a predetermined power factor. This invention relates to a constant frequency power supply device for a fishing boat, which is designed to stabilize the supply voltage by connecting the power source to a constant frequency. Generally, in the case of a fishing boat, for example, when going out to fish, it is necessary to arrive at the fishing ground quickly, so the engine is rotated at a high speed to increase the sailing speed. However, when approaching fishing grounds or returning to port, the vessel should reduce its sailing speed. in this way,
The sailing speed of fishing boats needs to be increased or decreased depending on the situation. Therefore, the rotational speed of the engine that drives the fishing boat can also be changed in accordance with the desired sailing speed. In addition, fishing boats have refrigerators,
Equipment such as winches and pumps are mounted, and power equipment for driving these equipment, that is, a generator driven by the engine is installed. An induction motor is often used as a drive source for the refrigerator, winch, pump, etc., and an alternating current generator is generally used as the generator. As mentioned above, when the rotational speed of the engine is changed in accordance with the cruising speed of the fishing boat, the output frequency of the alternator driven by the engine changes, so the rotational speed of the induction motor changes. Therefore, stable operation of the refrigerator and other equipment is not desired. Therefore, various constant frequency power supply devices have been considered that maintain the output frequency of the alternator constant even if the engine speed changes. The constant frequency power supply device uses a series diode type inverter that rectifies the AC output of the AC generator into DC and converts the rectified DC voltage into a three-phase AC voltage having a predetermined frequency. Compared to other types of power supplies, constant frequency power supplies can be used under heavy inductive loads, and their large commutation capacity makes them suitable for overcurrent loads, so they are popular on fishing boats and other vessels that use many induction motors. used in However, the constant frequency power supply device using the series diode type inverter described above also has the following drawbacks. That is, the drawback is that, as is generally known, the voltage waveform of the output of the inverter changes depending on the power factor of the load. Therefore, if the power factor of the load differs, even if the average value of the output voltage of the inverter is the same, the effective value will be different.
As mentioned above, in cases such as fishing boats, there are various types of loads, so the power factor of the loads varies greatly.
If the effective value of the output voltage of the inverter becomes smaller due to a change in the power factor of the load,
The motor etc. will be unable to generate sufficient torque, and in severe cases, the motor may burn out. Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, measures have been considered to control the input voltage of the inverter so that the output voltage (effective value) of the inverter becomes constant. The input voltage of the inverter must be controlled by detecting the voltage as an effective value. Further, a delay occurs in the control, making it unstable, and especially when the load is an induction motor, the power factor of the load changes variously, and if the load factor is light, the hunting phenomenon is likely to occur, which is undesirable. Furthermore, if there is an unbalance in the load between the phases and the voltage of each phase is unbalanced, there is a problem that cannot be solved by controlling the inverter input voltage as described above. The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and problems by rectifying the alternating current output of an alternator driven by an engine and converting it into direct current voltage. By connecting a compensation circuit to the output side of a series diode-type inverter that converts the voltage into a three-phase AC voltage with a specified frequency to a compensation circuit that always maintains the output side power factor below a specified value, the power factor of the load can be reduced. It is an object of the present invention to provide a constant frequency power supply device for a fishing boat that can stabilize the supply voltage even when the load between the phases changes or when the load between each phase is in an unbalanced state. This will be explained below with reference to the drawings. Fig. 1 is an electrical system diagram of an embodiment of a fishing boat using the constant frequency power supply device for fishing boats of the present invention, Fig. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a diagram of an embodiment of the fishing boat of the present invention. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a test device for testing the effect on an unbalanced load when using a test device. 1 and 2, reference numeral 1 in the drawings indicates a main engine, 2 an auxiliary engine, 3 to 5 an alternating current generator, and 6 a constant frequency device. Further, since the constant frequency device 6 is well-known, only the main part thereof, that is, the thyristor 601 is shown in FIG.
A rectifier consisting of 607 to 606, thyristors 607 to 612, and diodes 613 to 6
18, capacitors 619 to 624, reactors 625 and 626, feedback diode group 627
The inverter is shown in a simplified manner, and the control circuit section is omitted. 7
8 and 9 are switching switches 10, 11, 11-1 to 11-5, 12-.
1, 12-2, 13-1 to 13-10 and 14-1 to 14-6 are no-use breakers, 15 is a limiter, 16 and 17 are Scott transformers, 18-1 to 18-7 are motors, 19 and 20 are ammeters, 21 and 22 are voltmeters, and 23 is a frequency meter. As mentioned at the beginning of this specification, the constant frequency device 6
It is known that the output voltage waveform of the series diode type inverter (shown in FIG. 2) changes depending on the power factor of the load. As shown in FIG. 1, a fishing boat has many motors 18.
-1 to 18-7 are installed. Therefore,
Since the motors 18-1 to 18-7 operate differently, the power factor of the load changes and the voltage waveform of the output of the constant frequency device 6 changes. In order to stabilize the voltage waveform, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a compensation circuit 7 is connected to the output side of the constant frequency device 6, so that the load is always Efforts are made to satisfy the condition shown in equation (1). That is, L/R>1/6f...(1) However, in equation (1), L is the inductance of the load impedance, R is the resistance, and is the output frequency of the constant frequency device 6. Also, if the power factor of the load is cosφ, φ=tan -1 ωL/R...(2) However, in equation (2), ωL is the inductive reactance, and from equation (1), ωL/R >ω/6=2π/6=π/3 ...(3) Furthermore, from equations (2) and (3), φ>46° ...(4) Therefore, the power factor of the load cosφ is From equation (4), cosφ<0.7, that is, so that the power factor of the load is always 0.7 or less,
The above-mentioned repair circuit 7 may be selected. The compensation circuit 7
In selecting the power factor of the reactor, the power factor of the reactor can be set to about 0.05, and the loss is almost negligible, so it is desirable that the compensation circuit 7 be constructed of a reactor. Furthermore, the present invention in which the compensation circuit 7 is connected to the output side of the constant frequency device 6 can also prevent the occurrence of unbalanced voltage between phases due to the aforementioned unbalanced load. That is, the test results using the test equipment shown in Figure 3 are shown in Table (1), and it is clear that the present invention is effective in preventing voltage imbalance caused by unbalanced loads. be. Note that numerals 6 and 7 in FIG. 3 correspond to FIGS. 1 and 2, 24 is a three-pole switch, 25-1
25-3 to 25-3 are voltmeters, 26-1 to 26-
3 represents the load. In addition, the above-mentioned repair circuit 7
is selected to have a capacity of 3KVA and a power factor cosφ of 0.05.
【表】
以上説明した如く、本考案によれば、エンジン
によつて駆動される交流発電機の交流出力を整流
して直流電圧に変換し、該変換された直流電圧を
予め定められた周波数をもつ3相交流電圧に変換
する直列ダイオード形式のインバータの出力側
に、該出力側力率を常に所定値以下に保持するよ
うにする補償回路を接続することによつて、負荷
の力率が異なつても、またアンバランス負荷に対
しても供給電圧の安定化を図ることが可能となる
漁船用定周波数電源装置を提供するこができる。
なお第1図図示のブレーカ13−1を、電磁ス
イツチなどによつて、インバータ出力電圧のアン
バランスやフリツカなどに起因する電圧の揺動を
検出して、自動的にオン・オフできるよう構成す
ることは任意になし得ることである。[Table] As explained above, according to the present invention, the AC output of the AC generator driven by the engine is rectified and converted into DC voltage, and the converted DC voltage is converted to a predetermined frequency. By connecting a compensation circuit to the output side of a series diode-type inverter that converts the power factor into a three-phase AC voltage, the power factor of the output side is always kept below a predetermined value. Therefore, it is possible to provide a constant frequency power supply device for a fishing boat that can stabilize the supply voltage even when the load is unbalanced. The breaker 13-1 shown in FIG. 1 is configured to be automatically turned on and off by detecting voltage fluctuations caused by unbalance or flicker of the inverter output voltage using an electromagnetic switch or the like. This can be done at will.
第1図は本考案の漁船用定周波数電源装置が用
いられた漁船の一実施例電気系統図、第2図は本
考案の一実施例を説明するためのブロツク図、第
3図は本考案を用いた場合におけるアンバランス
負荷に対する効果をテストするための試験装置の
一実施例回路図を示す。
図中、1は主機エンジン、4は交流発電機、6
は定周波数装置、7は補償回路を表わす。
Fig. 1 is an electrical system diagram of an embodiment of a fishing boat using the constant frequency power supply device for fishing boats of the present invention, Fig. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a diagram of an embodiment of the fishing boat of the present invention. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a test device for testing the effect on an unbalanced load when using the following. In the diagram, 1 is the main engine, 4 is the alternator, and 6 is the main engine.
7 represents a constant frequency device, and 7 represents a compensation circuit.
Claims (1)
発電機と該交流発電機の出力を整流する整流装置
と該整流装置によつて整流された直流電圧を予め
定められた周波数をもつ3相交流電圧に変換する
直列ダイオード形式のインバータとをそなえ、か
つ該インバータの出力側にオン・オフ可能に接続
される少なくとも冷凍駆動用モータとウインチ駆
動用モータとを含む負荷回路を有する漁船用電源
装置において、上記インバータの3相出力側に予
め定められた容量をもちかつ上記負荷回路が重負
荷時から軽負荷時にわたる任意の負荷時において
上記インバータの出力側力率を予め定めた力率以
下に保持する補償回路を固定的に接続するように
したことを特徴とする漁船用定周波数電源装置。 an engine, an alternator driven by the engine, a rectifier for rectifying the output of the alternator, and a DC voltage rectified by the rectifier into a three-phase AC voltage having a predetermined frequency. A power supply device for a fishing boat, which is equipped with a serial diode-type inverter for conversion, and has a load circuit including at least a refrigeration drive motor and a winch drive motor connected to the output side of the inverter so as to be turned on and off. Compensation that has a predetermined capacity on the three-phase output side of the inverter and maintains the power factor on the output side of the inverter below the predetermined power factor when the load circuit is under any load from heavy load to light load. A constant frequency power supply device for a fishing boat, characterized in that a circuit is connected in a fixed manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3722381U JPH0140287Y2 (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3722381U JPH0140287Y2 (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57151992U JPS57151992U (en) | 1982-09-24 |
| JPH0140287Y2 true JPH0140287Y2 (en) | 1989-12-01 |
Family
ID=29834423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3722381U Expired JPH0140287Y2 (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0140287Y2 (en) |
-
1981
- 1981-03-17 JP JP3722381U patent/JPH0140287Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57151992U (en) | 1982-09-24 |
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