JPH0783075A - 発電機の制御装置 - Google Patents
発電機の制御装置Info
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- JPH0783075A JPH0783075A JP5230496A JP23049693A JPH0783075A JP H0783075 A JPH0783075 A JP H0783075A JP 5230496 A JP5230496 A JP 5230496A JP 23049693 A JP23049693 A JP 23049693A JP H0783075 A JPH0783075 A JP H0783075A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発電機の制御装置において、燃費の低減をは
かりながら、安定した電力の供給をはかる。 【構成】 エンジン４１によって駆動される発電機４２
と、発電機４２からの出力を負荷４４に送るインバータ
４３と、負荷を検出する手段４５と、エンジン回転数を
検出する手段４６と、負荷に応じた目標エンジン回転数
となるように燃料噴射量のフィードバック制御を行う手
段４７と、発電機４２の出力電圧を検出する手段４８
と、発電機４２から負荷４４への出力が遮断された運転
状態で検出されたエンジン回転数と出力電圧から目標エ
ンジン回転数の補正量を算出する手段４９とを備える。
かりながら、安定した電力の供給をはかる。 【構成】 エンジン４１によって駆動される発電機４２
と、発電機４２からの出力を負荷４４に送るインバータ
４３と、負荷を検出する手段４５と、エンジン回転数を
検出する手段４６と、負荷に応じた目標エンジン回転数
となるように燃料噴射量のフィードバック制御を行う手
段４７と、発電機４２の出力電圧を検出する手段４８
と、発電機４２から負荷４４への出力が遮断された運転
状態で検出されたエンジン回転数と出力電圧から目標エ
ンジン回転数の補正量を算出する手段４９とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電機の制御装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンエンジンに発電機を直結す
る装置では、燃費の低減をはかるために、負荷に対して
極力低い回転数で運転したいという要求がある。
る装置では、燃費の低減をはかるために、負荷に対して
極力低い回転数で運転したいという要求がある。
【０００３】発電機でつくられる電流はインバータにお
いて直流電流に変換され、トランジスタでインバータ出
力電圧を監視しながらチョッピングして、出力電圧と周
波数一定のサイン波とする(特開昭５９−２２２０９９
号公報、参照)。
いて直流電流に変換され、トランジスタでインバータ出
力電圧を監視しながらチョッピングして、出力電圧と周
波数一定のサイン波とする(特開昭５９−２２２０９９
号公報、参照)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の発電機の制御装置にあっては、永久磁石磁励
式の発電機の出力電圧は、磁力の初期バラツキおよび経
時劣化によりインバータの入口電圧が不足する可能性が
ある。
うな従来の発電機の制御装置にあっては、永久磁石磁励
式の発電機の出力電圧は、磁力の初期バラツキおよび経
時劣化によりインバータの入口電圧が不足する可能性が
ある。
【０００５】これを避けるために磁力を大きくすると高
負荷時に回転数を上昇させたときに、電圧が高くなり過
ぎて、インバータの効率や耐久性が悪化する可能性があ
る。
負荷時に回転数を上昇させたときに、電圧が高くなり過
ぎて、インバータの効率や耐久性が悪化する可能性があ
る。
【０００６】また、ガスタービンエンジンは、同一出力
を得るのに、同一負荷、同一回転数であればエンジン性
能が高いほど、低いタービン入口温度で運転できるが、
タービン入口温度が高くエンジン性能が低い状態で、エ
ンジン回転数を低く設定すると、燃焼器に供給される燃
料噴射量が減少する割合よりも、空気量が減少する割合
の方が大きくなるため、燃焼温度が上がりさらにタービ
ン入口温度を上げて、燃費の悪化を招くことになる。
を得るのに、同一負荷、同一回転数であればエンジン性
能が高いほど、低いタービン入口温度で運転できるが、
タービン入口温度が高くエンジン性能が低い状態で、エ
ンジン回転数を低く設定すると、燃焼器に供給される燃
料噴射量が減少する割合よりも、空気量が減少する割合
の方が大きくなるため、燃焼温度が上がりさらにタービ
ン入口温度を上げて、燃費の悪化を招くことになる。
【０００７】本発明は上記の問題点に着目し、発電機の
制御装置において、燃費の低減をはかり、安定した電力
を供給することを目的とする。
制御装置において、燃費の低減をはかり、安定した電力
を供給することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発電機の
制御装置は、図１に示すように、エンジン４１によって
駆動される発電機４２と、発電機４２からの出力を負荷
４４に送るインバータ４３と、負荷を検出する手段４５
と、エンジン回転数を検出する手段４６と、負荷に応じ
た目標エンジン回転数となるように燃料噴射量のフィー
ドバック制御を行う手段４７と、発電機４２の出力電圧
を検出する手段４８と、発電機４２から負荷４４への出
力が遮断された運転状態で検出されたエンジン回転数と
出力電圧から目標エンジン回転数の補正量を算出する手
段４９とを備える。
制御装置は、図１に示すように、エンジン４１によって
駆動される発電機４２と、発電機４２からの出力を負荷
４４に送るインバータ４３と、負荷を検出する手段４５
と、エンジン回転数を検出する手段４６と、負荷に応じ
た目標エンジン回転数となるように燃料噴射量のフィー
ドバック制御を行う手段４７と、発電機４２の出力電圧
を検出する手段４８と、発電機４２から負荷４４への出
力が遮断された運転状態で検出されたエンジン回転数と
出力電圧から目標エンジン回転数の補正量を算出する手
段４９とを備える。
【０００９】請求項２記載の発電機の制御装置は、図２
に示すように、ガスタービンエンジン５０によって駆動
される発電機４２と、発電機４２からの出力を負荷４４
に送るインバータ４３と、負荷を検出する手段４５と、
エンジン回転数を検出する手段４６と、負荷に応じた目
標エンジン回転数となるように燃料噴射量のフィードバ
ック制御を行う手段４７と、ガスタービンエンジン５０
のタービン入口温度を検出する手段５１と、発電機４２
から負荷４４への出力が遮断された運転状態で検出され
たエンジン回転数とタービン入口温度から目標エンジン
回転数の補正量を算出する手段５２とを備える。
に示すように、ガスタービンエンジン５０によって駆動
される発電機４２と、発電機４２からの出力を負荷４４
に送るインバータ４３と、負荷を検出する手段４５と、
エンジン回転数を検出する手段４６と、負荷に応じた目
標エンジン回転数となるように燃料噴射量のフィードバ
ック制御を行う手段４７と、ガスタービンエンジン５０
のタービン入口温度を検出する手段５１と、発電機４２
から負荷４４への出力が遮断された運転状態で検出され
たエンジン回転数とタービン入口温度から目標エンジン
回転数の補正量を算出する手段５２とを備える。
【００１０】
【作用】請求項１記載の発電機の制御装置は、無負荷運
転状態で検出されたエンジン回転数と出力電圧から目標
エンジン回転数の補正するため、永久磁石の磁力の初期
バラツキや経時劣化により発電機４２に発生する電圧が
不足したり過剰になることを回避できる。この結果、永
久磁石の磁力を必要以上に大きくする必要がなくなり、
高負荷時にエンジン回転数を上昇させたときに、出力電
圧が高くなり過ぎて、インバータ４３の効率や耐久性が
悪化することを防止できる。
転状態で検出されたエンジン回転数と出力電圧から目標
エンジン回転数の補正するため、永久磁石の磁力の初期
バラツキや経時劣化により発電機４２に発生する電圧が
不足したり過剰になることを回避できる。この結果、永
久磁石の磁力を必要以上に大きくする必要がなくなり、
高負荷時にエンジン回転数を上昇させたときに、出力電
圧が高くなり過ぎて、インバータ４３の効率や耐久性が
悪化することを防止できる。
【００１１】請求項２記載のガスタービン発電機の制御
装置は、無負荷運転状態で検出されたエンジン回転数と
タービン入口温度から目標エンジン回転数を補正するた
め、タービン入口温度が高くエンジン性能が低い状態
で、エンジン回転数を下げることにより、燃焼温度が過
度に上昇することを防止し、燃料消費率を抑えられる。
ガスタービンエンジンは、同一出力を得るのに、同一負
荷、同一回転数であればエンジン性能が高いほど、低い
タービン入口温度で運転できる。
装置は、無負荷運転状態で検出されたエンジン回転数と
タービン入口温度から目標エンジン回転数を補正するた
め、タービン入口温度が高くエンジン性能が低い状態
で、エンジン回転数を下げることにより、燃焼温度が過
度に上昇することを防止し、燃料消費率を抑えられる。
ガスタービンエンジンは、同一出力を得るのに、同一負
荷、同一回転数であればエンジン性能が高いほど、低い
タービン入口温度で運転できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１３】図２に示すように、ガスタービンエンジン
１は、大気を吸入して必要な圧力まで圧縮するコンプレ
ッサ２と、内部で燃料を燃焼させこのコンプレッサ２か
ら送られる圧縮空気を加熱して高温ガスをつくる燃焼器
３と、燃焼器３から出た燃焼ガスのもつエネルギーを機
械的な仕事に変換するタービン４と、タービン４から排
出される排気ガスの熱によりコンプレッサ２から燃焼器
３に送られる圧縮空気を加熱する熱交換器５とから基本
的に構成される。
１は、大気を吸入して必要な圧力まで圧縮するコンプレ
ッサ２と、内部で燃料を燃焼させこのコンプレッサ２か
ら送られる圧縮空気を加熱して高温ガスをつくる燃焼器
３と、燃焼器３から出た燃焼ガスのもつエネルギーを機
械的な仕事に変換するタービン４と、タービン４から排
出される排気ガスの熱によりコンプレッサ２から燃焼器
３に送られる圧縮空気を加熱する熱交換器５とから基本
的に構成される。
【００１４】燃焼器３に送られる燃料供給量を調整する
ため、燃料調整弁６が設けられる。燃料調整弁６からの
燃料噴射量はコントローラ７から指令により制御され
る。
ため、燃料調整弁６が設けられる。燃料調整弁６からの
燃料噴射量はコントローラ７から指令により制御され
る。
【００１５】ガスタービンエンジン１のタービン軸８に
発電機２１が直結される。発電機２１は永久磁石を用い
た磁励式のものである。
発電機２１が直結される。発電機２１は永久磁石を用い
た磁励式のものである。
【００１６】図３の電気回路図に示すように、三相交流
発電機２１からの出力はコントローラ７に内蔵されるト
ランジスタインバータ２２により単相１００Ｖの交流出
力に変換され、この１００Ｖ出力に平滑回路２７を介し
て電気負荷２８が接続される。インバータ２２により、
発電機２１の回転数に関係なく、一定電圧、一定周波数
の出力が取り出される。
発電機２１からの出力はコントローラ７に内蔵されるト
ランジスタインバータ２２により単相１００Ｖの交流出
力に変換され、この１００Ｖ出力に平滑回路２７を介し
て電気負荷２８が接続される。インバータ２２により、
発電機２１の回転数に関係なく、一定電圧、一定周波数
の出力が取り出される。
【００１７】トランジスタインバータ２２は電圧型のも
のであり、半波整流回路２３、Ｈ型ブリッジ２４、これ
らをつなぐ大容量のコンデンサ２５から構成される。半
波整流回路２３は６つのダイオード２３ａ〜２３ｆか
ら、またＨ型ブリッジ２４は４つのトランジスタ２４ａ
〜２４ｄと４つのダイオード２４ｅ〜２４ｈからなって
いる。発電機２１からの三相交流を整流回路２３で直流
に変換した後、４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄのベ
ース電流を決められた順序でＯＮ，ＯＦＦするこによ
り、単相１００Ｖのサイン波出力が得られる。
のであり、半波整流回路２３、Ｈ型ブリッジ２４、これ
らをつなぐ大容量のコンデンサ２５から構成される。半
波整流回路２３は６つのダイオード２３ａ〜２３ｆか
ら、またＨ型ブリッジ２４は４つのトランジスタ２４ａ
〜２４ｄと４つのダイオード２４ｅ〜２４ｈからなって
いる。発電機２１からの三相交流を整流回路２３で直流
に変換した後、４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄのベ
ース電流を決められた順序でＯＮ，ＯＦＦするこによ
り、単相１００Ｖのサイン波出力が得られる。
【００１８】インバータ２２を作動したり遮断するた
め、整流回路２３の各ダイオード２３ａ〜２３ｆと並列
にトランジスタ２６ａ〜２６ｆが設けられ、コントロー
ラ７からの指令によりトランジスタ２６ａ〜２６ｆの全
てがＯＦＦにされているときは整流回路２３が働くが、
トランジスタ２６ａ〜２６ｆにベース電流が流れると、
トランジスタ２６ａ〜２６ｆが全てＯＮとなり、ダイオ
ード２３ａ〜２３ｆが機能しなくなり、インバータ２２
が遮断される。
め、整流回路２３の各ダイオード２３ａ〜２３ｆと並列
にトランジスタ２６ａ〜２６ｆが設けられ、コントロー
ラ７からの指令によりトランジスタ２６ａ〜２６ｆの全
てがＯＦＦにされているときは整流回路２３が働くが、
トランジスタ２６ａ〜２６ｆにベース電流が流れると、
トランジスタ２６ａ〜２６ｆが全てＯＮとなり、ダイオ
ード２３ａ〜２３ｆが機能しなくなり、インバータ２２
が遮断される。
【００１９】マイコンからなるコントローラ７は、ター
ビン軸８の回転数ＮＣＴを検出するセンサ１８、タービ
ン４に入る燃焼ガスの入口温度を検出するセンサ１７、
コンデンサ２に入る吸入空気の入口温度を検出するセン
サ１６の各検出信号を入力し、インバータ２２を作動お
よびガスタービンエンジン１の運転を制御する。
ビン軸８の回転数ＮＣＴを検出するセンサ１８、タービ
ン４に入る燃焼ガスの入口温度を検出するセンサ１７、
コンデンサ２に入る吸入空気の入口温度を検出するセン
サ１６の各検出信号を入力し、インバータ２２を作動お
よびガスタービンエンジン１の運転を制御する。
【００２０】図５のフローチャートはコントローラ７に
おいて実行されるガスタービンエンジン１の始動時にお
ける制御プログラムを示している。
おいて実行されるガスタービンエンジン１の始動時にお
ける制御プログラムを示している。
【００２１】ステップ１において、ガスタービンエンジ
ン１の始動後、燃料供給量を増やして加速する。
ン１の始動後、燃料供給量を増やして加速する。
【００２２】ステップ２において、エンジン回転数の検
出値ＮＣＴと目標アイドル回転数ＮＣＴ１（例えば８
０，０００ｒｐｍ）を比較し、標準目標アイドル回転数
ＮＣＴ１に達するまで加速する。
出値ＮＣＴと目標アイドル回転数ＮＣＴ１（例えば８
０，０００ｒｐｍ）を比較し、標準目標アイドル回転数
ＮＣＴ１に達するまで加速する。
【００２３】エンジン回転数が標準目標アイドル回転数
ＮＣＴ１に達すると、ステップ３に進んで吸気温度Ｔ１
と、発電機２１の出力電圧ＶＡＣ１と、タービン入口温
度Ｔ７の各検出値をそれぞれ読込む。これらの測定は、
インバータ２２により負荷２８への電力供給が遮断され
た発電開始前の無負荷運転状態で行われる。
ＮＣＴ１に達すると、ステップ３に進んで吸気温度Ｔ１
と、発電機２１の出力電圧ＶＡＣ１と、タービン入口温
度Ｔ７の各検出値をそれぞれ読込む。これらの測定は、
インバータ２２により負荷２８への電力供給が遮断され
た発電開始前の無負荷運転状態で行われる。
【００２４】ステップ４において、検出された吸気温度
Ｔ１から、図６に示すＴ１ＭＡＰを参照して、標準目標
アイドル回転数ＮＣＴ１を修正した第二目標アイドル回
転数ＮＣＴＲＥＦ２を求める。
Ｔ１から、図６に示すＴ１ＭＡＰを参照して、標準目標
アイドル回転数ＮＣＴ１を修正した第二目標アイドル回
転数ＮＣＴＲＥＦ２を求める。
【００２５】ガスタービンエンジン１の出力は吸気温度
Ｔ１が上昇するほど低下するため、図６に示すようにア
イドル回転数を吸気温度Ｔ１に反比例して高める制御を
行うことにより、出力補正を行いガスタービンエンジン
１の運転が停止してしまうことを回避する。
Ｔ１が上昇するほど低下するため、図６に示すようにア
イドル回転数を吸気温度Ｔ１に反比例して高める制御を
行うことにより、出力補正を行いガスタービンエンジン
１の運転が停止してしまうことを回避する。
【００２６】次に、発電機２１に備えられる永久磁石の
磁力のバラツキ等に起因する出力電圧ＶＡＣ１の変動を
防止するため、以下のルーチンで発電開始前の運転状態
で検出されたエンジン回転数ＮＣＴと出力電圧ＶＡＣ１
の検出値に基づいて目標アイドル回転数を補正する。
磁力のバラツキ等に起因する出力電圧ＶＡＣ１の変動を
防止するため、以下のルーチンで発電開始前の運転状態
で検出されたエンジン回転数ＮＣＴと出力電圧ＶＡＣ１
の検出値に基づいて目標アイドル回転数を補正する。
【００２７】ステップ５において、検出された出力電圧
ＶＡＣ１と標準電圧ＶＳＴ（例えば１００Ｖ）を比較
し、出力電圧の過不足を判定する。
ＶＡＣ１と標準電圧ＶＳＴ（例えば１００Ｖ）を比較
し、出力電圧の過不足を判定する。
【００２８】検出された出力電圧ＶＡＣ１が標準電圧Ｖ
ＳＴより低い場合、ステップ６に進んで、出力電圧ＶＡ
Ｃ１に基づき図７に示すＮ・ＭＡＰを参照してエンジン
回転数の上げ幅ＮＣＴＬＯＷを求める。続いてステップ
７に進んで、第二目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ２に
求められた上げ幅ＮＣＴＬＯＷを加算した第三目標アイ
ドル回転数ＮＣＴＲＥＦ３を算出する。
ＳＴより低い場合、ステップ６に進んで、出力電圧ＶＡ
Ｃ１に基づき図７に示すＮ・ＭＡＰを参照してエンジン
回転数の上げ幅ＮＣＴＬＯＷを求める。続いてステップ
７に進んで、第二目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ２に
求められた上げ幅ＮＣＴＬＯＷを加算した第三目標アイ
ドル回転数ＮＣＴＲＥＦ３を算出する。
【００２９】一方、検出された出力電圧ＶＡＣ１が標準
電圧ＶＳＴより高い場合、ステップ８に進んで、出力電
圧ＶＡＣ１に基づき図７に示すＮ・ＭＡＰを参照してエ
ンジン回転数の下げ幅ＮＣＴＯＦＳＴを求める。続いて
ステップ８に進んで、第二目標アイドル回転数ＮＣＴＲ
ＥＦ２に求められた上げ幅ＮＣＴＯＦＳＴを減算した第
三目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ３を算出する。
電圧ＶＳＴより高い場合、ステップ８に進んで、出力電
圧ＶＡＣ１に基づき図７に示すＮ・ＭＡＰを参照してエ
ンジン回転数の下げ幅ＮＣＴＯＦＳＴを求める。続いて
ステップ８に進んで、第二目標アイドル回転数ＮＣＴＲ
ＥＦ２に求められた上げ幅ＮＣＴＯＦＳＴを減算した第
三目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ３を算出する。
【００３０】図８に示すＮ・ＭＡＰは、ガスタービンエ
ンジン１が８０，０００ｒｐｍで運転されている状態
で、発電機２１の主巻線２１ａに発生する電圧ＶＡＣ１
を読み、発生電圧ＶＡＣ１が標準電圧ＶＳＴより低けれ
ば、標準電圧ＶＳＴに対するずれに応じてアイドル回転
数を上げ、発生電圧ＶＡＣ１が標準電圧ＶＳＴより高け
れば標準電圧ＶＳＴに対するずれに応じてアイドル回転
数を下げるように設定されている。
ンジン１が８０，０００ｒｐｍで運転されている状態
で、発電機２１の主巻線２１ａに発生する電圧ＶＡＣ１
を読み、発生電圧ＶＡＣ１が標準電圧ＶＳＴより低けれ
ば、標準電圧ＶＳＴに対するずれに応じてアイドル回転
数を上げ、発生電圧ＶＡＣ１が標準電圧ＶＳＴより高け
れば標準電圧ＶＳＴに対するずれに応じてアイドル回転
数を下げるように設定されている。
【００３１】これにより、永久磁石の磁力の初期バラツ
キや経時劣化により主巻線２１ａに発生する電圧ＶＡＣ
１が不足したり過剰になることを回避できる。この結
果、永久磁石の磁力を必要以上に大きくする必要がなく
なり、高負荷時にエンジン回転数を上昇させたときに、
出力電圧ＶＡＣ１が高くなり過ぎて、インバータ２２の
効率や耐久性が悪化することを防止できる。
キや経時劣化により主巻線２１ａに発生する電圧ＶＡＣ
１が不足したり過剰になることを回避できる。この結
果、永久磁石の磁力を必要以上に大きくする必要がなく
なり、高負荷時にエンジン回転数を上昇させたときに、
出力電圧ＶＡＣ１が高くなり過ぎて、インバータ２２の
効率や耐久性が悪化することを防止できる。
【００３２】次に、ガスタービンエンジン１の性能のバ
ラツキに対応して燃料消費率を抑えるため、以下のルー
チンで発電開始前の運転状態で検出されたエンジン回転
数ＮＣＴとタービン入口温度Ｔ７の検出値に基づいて目
標アイドル回転数を補正する。
ラツキに対応して燃料消費率を抑えるため、以下のルー
チンで発電開始前の運転状態で検出されたエンジン回転
数ＮＣＴとタービン入口温度Ｔ７の検出値に基づいて目
標アイドル回転数を補正する。
【００３３】ステップ１０において、タービン入口温度
Ｔ７に基づき図８に示すＮ・Ｔ７ＭＡＰを参照してエン
ジン回転数の補正値Ｔ７ＯＦＳＴを求める。続いてステ
ップ１１に進んで、第三目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥ
Ｆ３に求められた補正値Ｔ７ＯＦＳＴを加算した第四目
標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４を算出し、ステップ１
２またはステップ１３に進んで、算出された第四目標ア
イドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４と第三目標アイドル回転数
ＮＣＴＲＥＦ３を比較し、下限回転数以下にならないよ
うにする。
Ｔ７に基づき図８に示すＮ・Ｔ７ＭＡＰを参照してエン
ジン回転数の補正値Ｔ７ＯＦＳＴを求める。続いてステ
ップ１１に進んで、第三目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥ
Ｆ３に求められた補正値Ｔ７ＯＦＳＴを加算した第四目
標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４を算出し、ステップ１
２またはステップ１３に進んで、算出された第四目標ア
イドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４と第三目標アイドル回転数
ＮＣＴＲＥＦ３を比較し、下限回転数以下にならないよ
うにする。
【００３４】図８に示すＮ・Ｔ７ＭＡＰは、ガスタービ
ンエンジン１が８０，０００ｒｐｍで運転されている状
態で、タービン入口温度Ｔ７が標準温度（例えば６００
°Ｃ）より低ければ標準温度とのずれに応じてアイドル
回転数を下げ、タービン入口温度Ｔ７が標準温度より高
ければ標準温度とのずれに応じてアイドル回転数を上げ
るように設定されている。
ンエンジン１が８０，０００ｒｐｍで運転されている状
態で、タービン入口温度Ｔ７が標準温度（例えば６００
°Ｃ）より低ければ標準温度とのずれに応じてアイドル
回転数を下げ、タービン入口温度Ｔ７が標準温度より高
ければ標準温度とのずれに応じてアイドル回転数を上げ
るように設定されている。
【００３５】これにより、タービン入口温度Ｔ７が高く
エンジン性能が低い状態で、単に発生電圧ＶＡＣ１が高
いというだけで、エンジン回転数を低く設定することが
回避され、燃焼温度が過度に上昇することを防止でき、
燃料消費率を抑えられる。ガスタービンエンジン１は、
同一出力を得るのに、同一負荷、同一回転数であればエ
ンジン性能が高いほど、低いタービン入口温度Ｔ７で運
転できる。
エンジン性能が低い状態で、単に発生電圧ＶＡＣ１が高
いというだけで、エンジン回転数を低く設定することが
回避され、燃焼温度が過度に上昇することを防止でき、
燃料消費率を抑えられる。ガスタービンエンジン１は、
同一出力を得るのに、同一負荷、同一回転数であればエ
ンジン性能が高いほど、低いタービン入口温度Ｔ７で運
転できる。
【００３６】ステップ１４，１５において、エンジン回
転数ＮＣＴが第四目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４に
一致するように燃料噴射量を制御する。
転数ＮＣＴが第四目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ４に
一致するように燃料噴射量を制御する。
【００３７】ステップ１６において、インバータ２２を
作動させ、負荷２８への出力を開始する。
作動させ、負荷２８への出力を開始する。
【００３８】次に、図９のフローチャートはコントロー
ラ７において実行される通常運転時の制御プログラムを
示している。
ラ７において実行される通常運転時の制御プログラムを
示している。
【００３９】これについて説明すると、ステップ１で負
荷２８に送られる電流ＬＯＡＤ１を読込み、負荷の大き
さを測定する。
荷２８に送られる電流ＬＯＡＤ１を読込み、負荷の大き
さを測定する。
【００４０】ステップ２において、負荷電流ＬＯＡＤ１
から、図１０のＮ・ＬＭＡＰを参照し、エンジン回転数
の上昇分ＮＣＴＵＰを求める。
から、図１０のＮ・ＬＭＡＰを参照し、エンジン回転数
の上昇分ＮＣＴＵＰを求める。
【００４１】これによって求められるエンジン回転数の
上昇分ＮＣＴＵＰは、現在の負荷にさらに上限までの負
荷を入れられてもガスタービンエンジン１が正常に運転
できるように、余裕代をもってエンジン回転数を制御す
るためのものであり、ガスタービンエンジン１の負荷耐
力とタービン入口温度Ｔ７で決まる回転数である。
上昇分ＮＣＴＵＰは、現在の負荷にさらに上限までの負
荷を入れられてもガスタービンエンジン１が正常に運転
できるように、余裕代をもってエンジン回転数を制御す
るためのものであり、ガスタービンエンジン１の負荷耐
力とタービン入口温度Ｔ７で決まる回転数である。
【００４２】ステップ３において、第四目標アイドル回
転数ＮＣＴＲＥＦ４に求められた上げ幅ＮＣＴＵＰを加
算した第五目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ５を算出す
る。
転数ＮＣＴＲＥＦ４に求められた上げ幅ＮＣＴＵＰを加
算した第五目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ５を算出す
る。
【００４３】ステップ４において、エンジン回転数ＮＣ
Ｔが第五目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ５に一致する
ように燃料噴射量を制御する。
Ｔが第五目標アイドル回転数ＮＣＴＲＥＦ５に一致する
ように燃料噴射量を制御する。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、請求項１
記載の発電機の制御装置は、無負荷運転状態で検出され
たエンジン回転数と出力電圧から目標エンジン回転数の
補正する構成としたため、永久磁石の磁力の初期バラツ
キや経時劣化により発電機に発生する電圧が不足したり
過剰になることを回避できる。この結果、永久磁石の磁
力を必要以上に大きくする必要がなくなり、高負荷時に
エンジン回転数を上昇させたときに、出力電圧が高くな
り過ぎて、インバータの効率や耐久性が悪化することを
防止できる。
記載の発電機の制御装置は、無負荷運転状態で検出され
たエンジン回転数と出力電圧から目標エンジン回転数の
補正する構成としたため、永久磁石の磁力の初期バラツ
キや経時劣化により発電機に発生する電圧が不足したり
過剰になることを回避できる。この結果、永久磁石の磁
力を必要以上に大きくする必要がなくなり、高負荷時に
エンジン回転数を上昇させたときに、出力電圧が高くな
り過ぎて、インバータの効率や耐久性が悪化することを
防止できる。
【００４５】請求項２記載のガスタービン発電機の制御
装置は、無負荷運転状態で検出されたエンジン回転数と
タービン入口温度から目標エンジン回転数を補正する構
成としたため、タービン入口温度が高くエンジン性能が
低い状態で、燃焼温度が過度に上昇することを防止し、
燃費の低減がはかれるとともに、ガスタービンエンジン
の耐久性を高められる。
装置は、無負荷運転状態で検出されたエンジン回転数と
タービン入口温度から目標エンジン回転数を補正する構
成としたため、タービン入口温度が高くエンジン性能が
低い状態で、燃焼温度が過度に上昇することを防止し、
燃費の低減がはかれるとともに、ガスタービンエンジン
の耐久性を高められる。
【図１】請求項１記載の発明のクレーム対応図。
【図２】請求項２記載の発明のクレーム対応図。
【図３】本発明の実施例を示す発電機の構成図。
【図４】同じく電気回路図。
【図５】同じく始動時における制御を説明するためのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図６】同じく吸気温度に対する目標アイドル回転数の
マップを示す特性図。
マップを示す特性図。
【図７】同じく発電電圧に対する目標アイドル回転数の
補正値のマップを示す特性図。
補正値のマップを示す特性図。
【図８】同じくタービン入口温度に対する目標アイドル
回転数の補正値のマップを示す特性図。
回転数の補正値のマップを示す特性図。
【図９】同じく通常運転時における制御を説明するため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図１０】同じく負荷に対する目標エンジン回転数の補
正値のマップを示す特性図。
正値のマップを示す特性図。
１ ガスタービンエンジン ２ コンプレッサ ３ 燃焼器 ４ タービン ５ 熱交換器 ６ 燃料調整弁 ７ コントローラ ２１ 発電機 ２２ インバータ ２８ 負荷 ４１ エンジン ４２ 発電機 ４３ インバータ ４４ 電気負荷 ４５ 負荷検出手段 ４６ 回転数検出手段 ４７ 回転数制御手段 ４８ 出力電圧検出手段 ４９ 補正値算出手段 ５０ ガスタービンエンジン ５１ タービン入口温度検出手段 ５２ 補正値算出手段
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンによって駆動される発電機と、
発電機からの出力を負荷に送るインバータと、負荷を検
出する手段と、エンジン回転数を検出する手段と、負荷
に応じた目標エンジン回転数となるように燃料噴射量の
フィードバック制御を行う手段と、発電機の出力電圧を
検出する手段と、発電機から負荷への出力が遮断された
運転状態で検出されたエンジン回転数と出力電圧から目
標エンジン回転数の補正量を算出する手段とを備えたこ
とを特徴とする発電機の制御装置。 - 【請求項２】 ガスタービンエンジンによって駆動され
る発電機と、発電機からの出力を負荷に送るインバータ
と、負荷を検出する手段と、エンジン回転数を検出する
手段と、負荷に応じた目標エンジン回転数となるように
燃料噴射量のフィードバック制御を行う手段と、ガスタ
ービンエンジンのタービン入口温度を検出する手段と、
発電機から負荷への出力が遮断された運転状態で検出さ
れたエンジン回転数とタービン入口温度から目標エンジ
ン回転数の補正量を算出する手段とを備えたことを特徴
とする発電機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230496A JP2891055B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 発電機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230496A JP2891055B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 発電機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783075A true JPH0783075A (ja) | 1995-03-28 |
| JP2891055B2 JP2891055B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16908685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230496A Expired - Fee Related JP2891055B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 発電機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891055B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013094381A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンエンジンの運転方法およびガスタービン発電装置 |
| WO2013094379A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンの制御方法および制御装置 |
| CN103958857A (zh) * | 2011-12-05 | 2014-07-30 | 川崎重工业株式会社 | 贫燃料吸入燃气轮机 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP5230496A patent/JP2891055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103958857A (zh) * | 2011-12-05 | 2014-07-30 | 川崎重工业株式会社 | 贫燃料吸入燃气轮机 |
| CN103958857B (zh) * | 2011-12-05 | 2016-05-11 | 川崎重工业株式会社 | 贫燃料吸入燃气轮机 |
| WO2013094379A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンの制御方法および制御装置 |
| CN103975144A (zh) * | 2011-12-21 | 2014-08-06 | 川崎重工业株式会社 | 贫燃料吸入燃气轮机的控制方法及控制装置 |
| JPWO2013094379A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2015-04-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンの制御方法および制御装置 |
| WO2013094381A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンエンジンの運転方法およびガスタービン発電装置 |
| CN103998723A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-08-20 | 川崎重工业株式会社 | 贫燃料吸入燃气涡轮发动机的运转方法及燃气涡轮发电设备 |
| JPWO2013094381A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-27 | 川崎重工業株式会社 | 希薄燃料吸入ガスタービンエンジンの運転方法およびガスタービン発電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2891055B2 (ja) | 1999-05-17 |
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