JPS6213486B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6213486B2 JPS6213486B2 JP57191320A JP19132082A JPS6213486B2 JP S6213486 B2 JPS6213486 B2 JP S6213486B2 JP 57191320 A JP57191320 A JP 57191320A JP 19132082 A JP19132082 A JP 19132082A JP S6213486 B2 JPS6213486 B2 JP S6213486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- power
- shaft generator
- shaft
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/12—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、舶用軸発電動機の動力伝達制御方
法に関するものである。
法に関するものである。
この明細書において、軸発電動機とは、船舶の
推進軸系に連結され、該軸系から回転動力を供給
されて発電機としての機能を発揮するとともに、
電動機として該軸系に対して回転動力を供給する
機能をも合わせ持つ機器を特に称するものとす
る。
推進軸系に連結され、該軸系から回転動力を供給
されて発電機としての機能を発揮するとともに、
電動機として該軸系に対して回転動力を供給する
機能をも合わせ持つ機器を特に称するものとす
る。
第１図は、軸発電動機を使用する舶用推進発電
プラントの配置の一例を示すもので、軸発電動機
１の一方の軸端２を歯車３を介して主機４に連結
し、他方の軸端５を歯車６によつて補助タービン
７に連結する。８は主機４の排ガスエネルギーを
利用する排ガスボイラであり、９は補助ボイラで
ある。排ガスボイラ８で回収した熱エネルギーに
より補助ボイラ９で発生した蒸気は、加減弁１０
を経て補助タービン７に供給される。１１は推進
軸系であり、１２は推進器である。
プラントの配置の一例を示すもので、軸発電動機
１の一方の軸端２を歯車３を介して主機４に連結
し、他方の軸端５を歯車６によつて補助タービン
７に連結する。８は主機４の排ガスエネルギーを
利用する排ガスボイラであり、９は補助ボイラで
ある。排ガスボイラ８で回収した熱エネルギーに
より補助ボイラ９で発生した蒸気は、加減弁１０
を経て補助タービン７に供給される。１１は推進
軸系であり、１２は推進器である。
このような配置よりなる舶用推進発電プラント
では、通常排ガスボイラで回収した熱エネルギー
により補助ボイラで発生した蒸気量から船内雑用
蒸気量を除いた残余の全蒸気を補助タービンで消
費するように加減弁１０を制御する。たとえば、
補助ボイラ９のドラム圧力（あるいは加減弁１０
前の圧力）が一定となるように制御する。かゝる
制御を一般に前圧制御と称するが、このような前
圧制御を行なうと、補助タービン７の出力は、排
ガスボイラ８で回収した熱エネルギーにより補助
ボイラで発生する蒸気量および雑用蒸気量の変化
にしたがつて変化する。一方、軸発電動機１の所
要電動力も船内所要電力の変化にしたがつて変化
する。そうして軸発所要動力ＬGよりも補助ター
ビン発生出力ＬTの方が小さい場合には、動力不
足分ＬEが主機４から補われる。すなわち第２図
において、 ＬE＝ＬG−ＬT となり、動力不足分ＬEは主機の側から軸発電動
機１に対して矢印の方向に補充される。
では、通常排ガスボイラで回収した熱エネルギー
により補助ボイラで発生した蒸気量から船内雑用
蒸気量を除いた残余の全蒸気を補助タービンで消
費するように加減弁１０を制御する。たとえば、
補助ボイラ９のドラム圧力（あるいは加減弁１０
前の圧力）が一定となるように制御する。かゝる
制御を一般に前圧制御と称するが、このような前
圧制御を行なうと、補助タービン７の出力は、排
ガスボイラ８で回収した熱エネルギーにより補助
ボイラで発生する蒸気量および雑用蒸気量の変化
にしたがつて変化する。一方、軸発電動機１の所
要電動力も船内所要電力の変化にしたがつて変化
する。そうして軸発所要動力ＬGよりも補助ター
ビン発生出力ＬTの方が小さい場合には、動力不
足分ＬEが主機４から補われる。すなわち第２図
において、 ＬE＝ＬG−ＬT となり、動力不足分ＬEは主機の側から軸発電動
機１に対して矢印の方向に補充される。
また、補助タービン７の出力ＬTが軸発所要動
力ＬGより大きい場合には、余分の動力（−ＬE）
は主機４に向つて返還される。すなわちこの場合
には、第３図に示すように、−ＬE＝ＬG−ＬTとな
つて、余分の動力（−ＬE）は主機４に向つて矢
印の方向に返還される。この際の主機４から補充
される動力あるいは主機４に返還される動力の主
機側歯車３における伝達トルクＬEが、その場所
における捩り変動トルクＬVより小さい場合に
は、第４図に示すように、主機側歯車においてギ
アハンマリングの現象を発生するおそれがある。
力ＬGより大きい場合には、余分の動力（−ＬE）
は主機４に向つて返還される。すなわちこの場合
には、第３図に示すように、−ＬE＝ＬG−ＬTとな
つて、余分の動力（−ＬE）は主機４に向つて矢
印の方向に返還される。この際の主機４から補充
される動力あるいは主機４に返還される動力の主
機側歯車３における伝達トルクＬEが、その場所
における捩り変動トルクＬVより小さい場合に
は、第４図に示すように、主機側歯車においてギ
アハンマリングの現象を発生するおそれがある。
この発明は、タービンに供給される蒸気圧力の
変動によつて軸発電動機を制御することにより、
軸発電動機の使用態様の如何を問わず常に伝達歯
車におけるギアハンマリングの発生を回避するこ
とを可能ならしめると同時に、主機関の排ガスエ
ネルギーを無駄なく有効に利用しうる舶用軸発電
動機の動力伝達制御方法を提供することを目的と
する。
変動によつて軸発電動機を制御することにより、
軸発電動機の使用態様の如何を問わず常に伝達歯
車におけるギアハンマリングの発生を回避するこ
とを可能ならしめると同時に、主機関の排ガスエ
ネルギーを無駄なく有効に利用しうる舶用軸発電
動機の動力伝達制御方法を提供することを目的と
する。
本発明方法は上記の目的を達成するための手段
として、軸発電動機の一方の軸端を歯車を介して
主機関に連結し、主機関の排ガスエネルギーを利
用する補助ボイラの蒸気によつて駆動されるター
ビンをそなえ、該タービンと上記軸発電動機とは
動力伝達手段を介して相互に連結の関係にある舶
用推進発電プラントにおいて、補助ボイラからタ
ービンに供給される蒸気圧力の変動に応じて軸発
電動機の発電機能と電動機能との使用態様の切換
操作を行うとともに、上記それぞれの使用態様を
上記歯車の伝達負荷の大きさが歯車のギアハンマ
リングの発生を回避し得る最小値以上の大きさに
保持される使用態様とするように軸発電動機を該
蒸気圧力の変動によつて制御することを特徴とす
るものである。
として、軸発電動機の一方の軸端を歯車を介して
主機関に連結し、主機関の排ガスエネルギーを利
用する補助ボイラの蒸気によつて駆動されるター
ビンをそなえ、該タービンと上記軸発電動機とは
動力伝達手段を介して相互に連結の関係にある舶
用推進発電プラントにおいて、補助ボイラからタ
ービンに供給される蒸気圧力の変動に応じて軸発
電動機の発電機能と電動機能との使用態様の切換
操作を行うとともに、上記それぞれの使用態様を
上記歯車の伝達負荷の大きさが歯車のギアハンマ
リングの発生を回避し得る最小値以上の大きさに
保持される使用態様とするように軸発電動機を該
蒸気圧力の変動によつて制御することを特徴とす
るものである。
つぎに本発明方法の構成につき実施例を挙げて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図において、排ガスボイラ８で主機４の排
ガスエネルギーにより発生した蒸気量とバランス
する補助タービン７の生力をＬSTEとし（これは
前圧制御を行つた場合の出力に相当し、排ガスエ
ネルギーと称する）、これと軸発電動機１の所要
動力ＬGとの差△Ｌが、捩り変動トルクに相当す
る動力ＬV（以下において捩り変動トルクと称す
る）より大きい場合は、ギアハンマリングは発生
しないので、従来通り前圧制御を行う。△Ｌの検
出は、ＬSTEとＬGとを検出してその差を計算して
もよく、または直接に△Ｌを検出してもよい。
ガスエネルギーにより発生した蒸気量とバランス
する補助タービン７の生力をＬSTEとし（これは
前圧制御を行つた場合の出力に相当し、排ガスエ
ネルギーと称する）、これと軸発電動機１の所要
動力ＬGとの差△Ｌが、捩り変動トルクに相当す
る動力ＬV（以下において捩り変動トルクと称す
る）より大きい場合は、ギアハンマリングは発生
しないので、従来通り前圧制御を行う。△Ｌの検
出は、ＬSTEとＬGとを検出してその差を計算して
もよく、または直接に△Ｌを検出してもよい。
△ＬがＬVよりも小さい場合には、そのまゝで
はギアハンマリングが発生するので、補助タービ
ン出力ＬTが、軸発所要動力プラス捩り変動動力
（ＬG＋ＬV）、あるいは、軸発所要動力マイナス捩
り変動動力（ＬG−ＬV）以上となるように制御し
（出力制御）、主機側歯車が捩り変動動力、すなわ
ち捩り変動トルクＬV以上のトルクを伝達するよ
うにする。このとき、補助タービン出力ＬTと排
ガスエネルギーＬSTEが一致しないので補助ボイ
ラ圧力ＰABが変化するため、補助ボイラ圧力を検
知して、補助タービン出力を、ＬG＋（ＬV＋α）
と、ＬG−（ＬV＋α）に切換えて補助ボイラの圧
力変化を一定範囲内に保つようにする。すなわ
ち、ＬTがＬSTEより小さい場合、余つた熱エネル
ギーは補助ボイラ保有水の温度上昇（結果として
圧力上昇）として蓄え、ＬTがＬSTEより大きい場
合は、蓄えてあつたエネルギーを放出することに
より、排ガスボイラで吸収した熱エネルギーを有
効に利用する。その原理が第５図、第６図および
第７図に示される。
はギアハンマリングが発生するので、補助タービ
ン出力ＬTが、軸発所要動力プラス捩り変動動力
（ＬG＋ＬV）、あるいは、軸発所要動力マイナス捩
り変動動力（ＬG−ＬV）以上となるように制御し
（出力制御）、主機側歯車が捩り変動動力、すなわ
ち捩り変動トルクＬV以上のトルクを伝達するよ
うにする。このとき、補助タービン出力ＬTと排
ガスエネルギーＬSTEが一致しないので補助ボイ
ラ圧力ＰABが変化するため、補助ボイラ圧力を検
知して、補助タービン出力を、ＬG＋（ＬV＋α）
と、ＬG−（ＬV＋α）に切換えて補助ボイラの圧
力変化を一定範囲内に保つようにする。すなわ
ち、ＬTがＬSTEより小さい場合、余つた熱エネル
ギーは補助ボイラ保有水の温度上昇（結果として
圧力上昇）として蓄え、ＬTがＬSTEより大きい場
合は、蓄えてあつたエネルギーを放出することに
より、排ガスボイラで吸収した熱エネルギーを有
効に利用する。その原理が第５図、第６図および
第７図に示される。
また第８図は異なる実施例を示し、同図におい
て１３はターボ発電機で、排ガスボイラ８によつ
て回収したエネルギーにより補助ボイラ９で発生
した蒸気をガバナ弁１４を経て発電機タービン１
５に供給して駆動される。本例では、軸発電動機
１とターボ発電機１３とは配電盤１６を介して電
気的に結合されている。ふつうには、ターボ発電
機１３の出力を、排ガスボイラ８の発生した蒸気
から船内雑用蒸気を除いた残余の全蒸気を発電機
タービン１５で消費するように制御する。たとえ
ば、補助ボイラ９のドラム圧力（あるいはガバナ
弁１４前の圧力）が一定となるように制御する。
このような制御を溢流負荷分担制御と称する。溢
流負荷分担制御を行うと、ターボ発電機１３の出
力は、排ガスボイラ８で発生する蒸気量および雑
用蒸気量の変化に従つて変化する。一方、船内所
要電力は、機器の発停などに従つて変化する。そ
うして、船内所要動力ＷLがターボ発電機出力ＷT
より大きい場合、軸発電動機１は発電機として運
転されて不足電力ＷSを供給し、この場合の軸発
電動機１を駆動するための動力ＬGは、主機４の
側から歯車３を介して供給される。第９図はその
状態を示す。また、船内所要動力ＷLがターボ発
電機出力ＷTより小さい場合、軸発電動機１は電
動機として運転され、余分な電力ＷS′を消費して
動力ＬMを発生し、その動力は歯車３を介して主
機４の側に返還される。第１０図はその状態を示
す。
て１３はターボ発電機で、排ガスボイラ８によつ
て回収したエネルギーにより補助ボイラ９で発生
した蒸気をガバナ弁１４を経て発電機タービン１
５に供給して駆動される。本例では、軸発電動機
１とターボ発電機１３とは配電盤１６を介して電
気的に結合されている。ふつうには、ターボ発電
機１３の出力を、排ガスボイラ８の発生した蒸気
から船内雑用蒸気を除いた残余の全蒸気を発電機
タービン１５で消費するように制御する。たとえ
ば、補助ボイラ９のドラム圧力（あるいはガバナ
弁１４前の圧力）が一定となるように制御する。
このような制御を溢流負荷分担制御と称する。溢
流負荷分担制御を行うと、ターボ発電機１３の出
力は、排ガスボイラ８で発生する蒸気量および雑
用蒸気量の変化に従つて変化する。一方、船内所
要電力は、機器の発停などに従つて変化する。そ
うして、船内所要動力ＷLがターボ発電機出力ＷT
より大きい場合、軸発電動機１は発電機として運
転されて不足電力ＷSを供給し、この場合の軸発
電動機１を駆動するための動力ＬGは、主機４の
側から歯車３を介して供給される。第９図はその
状態を示す。また、船内所要動力ＷLがターボ発
電機出力ＷTより小さい場合、軸発電動機１は電
動機として運転され、余分な電力ＷS′を消費して
動力ＬMを発生し、その動力は歯車３を介して主
機４の側に返還される。第１０図はその状態を示
す。
主機４から軸発電動機１に供給される動力Ｌ
G、あるいは軸発電動機１から主機４に供給され
る動力ＬMの伝達歯車での伝達トルクＬEが、その
場所での捩り変動トルクＴVより小さい場所に
は、伝達歯車においてギアハンマリングを発生す
るおそれがある。そこでこれを回避するために、
軸発電動機１の発電機としての運転時および電動
機としての運転時のそれぞれの出力を一定とし、
その大きさを伝達歯車の伝達トルクＬEが捩り変
動トルクＴVよりも大きくなるように設定する。
そうして軸発電動機は補助ボイラの圧力を検出し
てその指令により、発電機としての運転と電動機
としての運転とを交互に繰返す。第１１図は、こ
の要領によつて軸発電動機の運転を継続するとき
の状況を示すものである。
G、あるいは軸発電動機１から主機４に供給され
る動力ＬMの伝達歯車での伝達トルクＬEが、その
場所での捩り変動トルクＴVより小さい場所に
は、伝達歯車においてギアハンマリングを発生す
るおそれがある。そこでこれを回避するために、
軸発電動機１の発電機としての運転時および電動
機としての運転時のそれぞれの出力を一定とし、
その大きさを伝達歯車の伝達トルクＬEが捩り変
動トルクＴVよりも大きくなるように設定する。
そうして軸発電動機は補助ボイラの圧力を検出し
てその指令により、発電機としての運転と電動機
としての運転とを交互に繰返す。第１１図は、こ
の要領によつて軸発電動機の運転を継続するとき
の状況を示すものである。
この発明にかゝる舶用軸発電動機の動力伝達制
御方法は以上のように構成されるので、軸発電動
機の制御によつて伝達歯車におけるギアハンマリ
ングの発生を回避することを可能ならしめると同
時に、主機関の排ガスのエネルギーによつて発生
せしめた蒸気を無駄なく利用することができると
いうすぐれた効果がある。
御方法は以上のように構成されるので、軸発電動
機の制御によつて伝達歯車におけるギアハンマリ
ングの発生を回避することを可能ならしめると同
時に、主機関の排ガスのエネルギーによつて発生
せしめた蒸気を無駄なく利用することができると
いうすぐれた効果がある。
なお、上記の実施例では、補助タービン７と軸
発電動機１とを連結する動力伝達手段として、第
１図のものでは歯車６による機械的手段を採用し
た例を示し、第８図のものではターボ発電機１３
と軸発電動機１とを連結する手段として配電盤１
６による電気的手段を採用した例を示したが、該
動力伝達手段としては、このほか弾性接手、電磁
接手、もしくは流体接手などの公知の伝達手段の
採用が可能であることは言うまでもない。
発電動機１とを連結する動力伝達手段として、第
１図のものでは歯車６による機械的手段を採用し
た例を示し、第８図のものではターボ発電機１３
と軸発電動機１とを連結する手段として配電盤１
６による電気的手段を採用した例を示したが、該
動力伝達手段としては、このほか弾性接手、電磁
接手、もしくは流体接手などの公知の伝達手段の
採用が可能であることは言うまでもない。
第１図は本発明方法の一実施例を示す舶用推進
発電プラントの配置図、第２図および第３図はい
ずれも動力伝達のそれぞれ異なる要領を示す説明
図、第４図は動力伝達に関するグラフ線図、第５
図および第６図はいずれも動力伝達のそれぞれ異
なる要領を示す説明図、第７図は動力伝達の制御
に関するグラフ線図、第８図は本発明方法の他の
実施例を示す舶用プラントの配置図、第９図およ
び第１０図はいずれも動力伝達のそれぞれ異なる
要領を示す説明図、第１１図は動力伝達の制御方
法に関するグラフ線図である。 １……軸発電動機、２，５……軸端、３，６…
…歯車、４……主機、７……補助タービン、８…
…排ガスボイラ、９……補助ボイラ、１０……加
減弁、１１……推進軸系、１２……推進器、１３
……ターボ発電機、１４……ガバナ弁、１５……
発電機タービン、１６……配電盤、１７……船内
負荷。
発電プラントの配置図、第２図および第３図はい
ずれも動力伝達のそれぞれ異なる要領を示す説明
図、第４図は動力伝達に関するグラフ線図、第５
図および第６図はいずれも動力伝達のそれぞれ異
なる要領を示す説明図、第７図は動力伝達の制御
に関するグラフ線図、第８図は本発明方法の他の
実施例を示す舶用プラントの配置図、第９図およ
び第１０図はいずれも動力伝達のそれぞれ異なる
要領を示す説明図、第１１図は動力伝達の制御方
法に関するグラフ線図である。 １……軸発電動機、２，５……軸端、３，６…
…歯車、４……主機、７……補助タービン、８…
…排ガスボイラ、９……補助ボイラ、１０……加
減弁、１１……推進軸系、１２……推進器、１３
……ターボ発電機、１４……ガバナ弁、１５……
発電機タービン、１６……配電盤、１７……船内
負荷。
Claims (1)
- １ 軸発電動機の一方の軸端を歯車を介して主機
関に連結し、主機関の排ガスエネルギーを利用す
る補助ボイラの蒸気によつて駆動されるタービン
をそなえ、該タービンと上記軸発電動機とは動力
伝達手段を介して相互に連結の関係にある舶用推
進発電プラントにおいて、補助ボイラからタービ
ンに供給される蒸気圧力の変動に応じて軸発電動
機の発電機能と電動機能との使用態様の切換操作
を行うとともに、上記それぞれの使用態様を上記
歯車の伝達負荷の大きさが歯車のギアハンマリン
グの発生を回避し得る最小値以上の大きさに保持
される使用態様とするように軸発電動機を該蒸気
圧力の変動によつて制御することを特徴とする舶
用軸発電動機の動力伝達制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191320A JPS5982507A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 舶用軸発電動機の動力伝達制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191320A JPS5982507A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 舶用軸発電動機の動力伝達制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982507A JPS5982507A (ja) | 1984-05-12 |
| JPS6213486B2 true JPS6213486B2 (ja) | 1987-03-26 |
Family
ID=16272588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57191320A Granted JPS5982507A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 舶用軸発電動機の動力伝達制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5982507A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61277804A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-08 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 排ガスタ−ビン動力装置 |
| JP2873267B2 (ja) * | 1993-09-09 | 1999-03-24 | ダルネヴォストッチナヤ ゴスダルストヴェンナヤ モルスカヤ アカデミア イメニ アドミララ ジー アイ ネヴェルスコゴ | 訓練兼運航船用動力装置 |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP57191320A patent/JPS5982507A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5982507A (ja) | 1984-05-12 |
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