(57)【要約】      （修正有）【課題】複数台数の推進駆動装置を備えることにより冗長性を高め、効率よくより細かな船舶の推進装置の出力制御を可能とする推進電動機制御システムを提供する。【解決手段】蓄電池Ｂ１，Ｂ２を含む電源ＰＳ１、ＰＳ２と、船舶を推進する推進機Ｐと、推進機を駆動する推進電動機Ｍ１１，Ｍ１２．Ｍ２１，Ｍ２２と、推進電動機を駆動制御する電力変換装置ＩＮＶ１１，ＩＮＶ１２，ＩＮＶ２１，ＩＮＶ２２とを備えた電気推進装置において、電源を２系統設け、かつ推進電動機および電力変換装置をそれぞれ２ｎ（ｎは２以上の整数）台設け、２ｎ台の推進電動機を推進機の同一の駆動軸上に配置し、推進電動機を、それぞれ電力変換装置を介して２系統の電源に振り分けて接続し、運転指令および運転状況に応じて電力変換装置を制御する推進制御装置ＰＣ１，ＰＣ２を設け、この推進制御装置により推進電動機の運転台数を運転指令および運転状況に応じて切り替える。【選択図】図１
2014210533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池を含む電源と、船舶を推進する推進機と、前記推進機を駆動する推進電動機と、前記推進電動機を駆動制御する電力変換装置とを備えた電気推進装置において、前記電源を２系統設け、かつ前記推進電動機および電力変換装置をそれぞれ２ｎ（ｎは２以上の整数）台設け、前記２ｎ台の推進電動機を前記推進機の同一の駆動軸上に配置し、前記推進電動機を、それぞれ前記電力変換装置を介して前記２系統の電源に振り分けて接続し、運転指令および運転状況に応じて前記電力変換装置を制御する推進制御装置を設け、この推進制御装置により前記推進電動機の運転台数を運転指令および運転状況に応じて切り替えることを特徴とする船舶の電気推進装置の推進電動機制御システム。
【請求項２】
前記各推進電動機の出力を電気推進装置全体の出力（トルク）Ｐの２ｎ分の１（Ｐ／２ｎ）として、常に前記各推進電動機の出力が前記出力Ｐ／２ｎを越えないように各推進電動機の電流および各電力変換装置の電流を制限して制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の船舶の電気推進装置の推進電動機制御システム。
【請求項３】
運転中に２系統の電源のうちの１系統の電源に故障が生じたとき、この故障した電源からの給電を停止して健全な電源のみから運転中の電力変換装置および推進電動機に給電するとともに、前記健全な電源の電流が規定の電流を越えないように運転中の推進電動機の速度を制限して運転を継続するようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の船舶の電気推進装置の推進電動機制御システム。
【請求項４】
前記電源の蓄電池のみから前記推進電動機に電力を供給して運転する蓄電池運転モードのときに、前記電源からの給電電圧が規定電圧より低下しないように運転中の前記推進電動機の速度を制限することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の船舶の電気推進装置の推進電動機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄電池装置とこの蓄電池装置を充電する発電装置とを備えたハイブリッド電源により推進電動機を駆動するようにした船舶の電気推進装置の推進電動機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の推進機を推進電動機により駆動するようにした電気推進装置においては、特許文献１に示されるように、電源と、推進電動機およびこれを制御する推進制御装置で構成された推進機駆動装置とをそれぞれ２組設け、一方の組の電源または推進機駆動装置に故障が発生したとき、健全な側の系統の電源または推進駆動装置により運転を継続することにより、電気推進装置の信頼性を高めることが行われている。
【０００３】
このように２組の推進機駆動装置を備えた従来の電気推進装置では、推進電動機の運転台数を制御して推進出力の制御が行えるが、２台運転から１台運転に切り替えて出力制御を行う場合は、最大の１００％出力と半分の５０％出力との２段階の制御しかできず、また、１台の推進機駆動装置が故障した場合は５０％以下の出力制御しかできない問題がある。さらに、電源および推進装置を２組備えるだけでは、船舶の運航の安全を確保するには十分とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９２３４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、前記のような問題を解消するため、より多数の推進機駆動装置を備えることにより電気推進装置の冗長性を高め、かつ運転台数制御により、より細かな出力制御を可能とすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、この発明は、蓄電池を含む電源と、船舶を推進する推進機と、前記推進機を駆動する推進電動機と、前記推進電動機を駆動制御する電力変換装置とを備えた電気推進装置において、前記電源を２系統設け、かつ前記推進電動機および電力変換装置をそれぞれ２ｎ（ｎは２以上の整数）台設け、前記２ｎ台の推進電動機を前記推進機の同一の駆動軸上に配置し、前記推進電動機を、それぞれ前記電力変換装置を介して前記２系統の電源に振り分けて接続し、運転指令および運転状況に応じて前記電力変換装置を制御する推進制御装置を設け、この推進制御装置により前記推進電動機の運転台数を運転指令および運転状況に応じて切り替えることを特徴とするものである。
【０００７】
前記の発明においては、前記各推進電動機の出力を電気推進装置全体の出力Ｐの２ｎ分の１（Ｐ／２ｎ）として、常に前記各推進電動機の出力が前記出力Ｐ／２ｎを越えないように各推進電動機の電流および各電力変換装置の電流を制限して制御を行うのがよい。
【０００８】
また、前記の発明においては、運転中に２系統の電源のうちの１系統の電源に故障が生じたとき、この故障した電源からの給電を停止して健全な電源のみから運転中の電力変換装置および推進電動機に給電するとともに、前記健全な電源の電流が規定の電流を越えないように運転中の推進電動機の速度を制限して運転を継続するようにすることができる。
【０００９】
さらに、前記の発明においては、前記電源の蓄電池のみから前記推進電動機に電力を供給して運転する蓄電池運転モードのときは、前記電源からの給電電圧が規定電圧より低下しないように運転中の前記推進電動機の速度を制限するのがよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、２系統の電源、２ｎ台（ｎは２以上の整数）の電力変換装置および推進電動機により推進機駆動装置を構成し、船舶の運転状況によって推進電動機の運転台数を制御することによって、推進機の速度を細かく制御することができるとともに推進機駆動装置の運転効率を向上することができる。
【００１１】
また、２ｎ台（ｎは２以上の整数）の電力変換装置および推進電動機の何れかが運転中に故障し停止した場合、または、２系統の電源の一方が故障し１系統給電となった場合等において、電源および電力変換装置または推進電動機の電流または出力(速度等)が規定の電流または出力を越えないように電力変換装置を制御して推進電動機の速度を制御することにより、電気推進装置の電源、電力変換装置、推進電動機が過負荷、過電流になって損傷することを防止することができるので、船舶の運航の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例を示すブロック構成図。
【図２】この発明における推進電動機の回転速度と推進トルクとの関係を示す特性図。
【図３】この発明の実施例における推進電動機の運転台数制御パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、この発明の実施例を示すブロック構成図である。
【００１５】
図１において、Ｐは、船舶を推進駆動する推進機である、この推進機Ｐの駆動軸Ｐ１にはこれを駆動する交流電動機からなる複数の推進電動機が結合される。この推進電動機は、多重化して信頼性を高めるために、２ｎ（ｎは２以上の整数）台設置する。ここに示す実施例においては、ｎが２の４台の推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１およびＭ２２を推進機Ｐの駆動軸Ｐ１に共通に結合している。推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２は、それぞれを駆動するための電力変換装置としてのインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２を介して電源に接続される。推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２とインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２とで構成された推進機駆動装置は２つの群に区分されている。推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２およびインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２は第１群を構成し、推進電動機Ｍ２１、Ｍ２２およびインバータＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２は第２群を構成する。
【００１６】
船内の電源は、２系統の電源ＰＳ１、ＰＳ２で構成される。各電源ＰＳ１、ＰＳ２は、蓄電池Ｂ１、Ｂ２と、この蓄電池を整流器Ｒ１、Ｒ２を介して充電する原動機駆動の発電装置Ｇ１、Ｇ２とを備えたハイブリッド電源を構成する。
【００１７】
２系統の電源ＰＳ１、ＰＳ２が何れも健全な場合は、電源ＰＳ１から給電スイッチＳ１を備えた給電路ＰＬ１を介して第１群のインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２に給電し、電源ＳＰ２から、給電スイッチＳ２を備えた給電路ＰＬ２を介して第２群のインバータＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２に給電するように給電路が構成されている。そして、一方の電源が給電不能となったときに、他方の健全な電源から両群のインバータおよび推進電動機に給電できるようにするため、給電路ＰＬ１とＰＬ２とは、スイッチＤＳを介して互いに接続されている。
【００１８】
推進機Ｐの駆動軸Ｐ１には推進電動機の回転速度を検出するために２組の速度検出器Ｎ１、Ｎ２が連結される。速度検出器を２組設けるのは、速度検出器を２重化して信頼性を高めるためである。
【００１９】
推進電動機を制御するための推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２も２組設けて２重化することにより信頼性を高めている。２組の推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２には、共通に設けられた速度を指令する速度指令器ＶＲＮ、自動運転と手動運転の切り替えを指令する運転指令器ＣＯＳおよび運転状況に応じて運転する推進電動機を選択する運転選択器ＯＳが設けられる。
【００２０】
速度指令器ＶＮＲに設定された推進電動機に対する速度指令値Ｎは、推進制御装置ＰＣ１およびＰＣ２に与えられる。推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２には、推進機Ｐの駆動軸Ｐ１に結合された速度検出器Ｎ１、Ｎ２で検出された駆動軸の速度検出値ｎ１およびｎ２が推進電動機の速度実際値ｎ１、ｎ２として帰還される。
【００２１】
推進制御装置ＰＣ１には、速度指令器ＶＮＲから与えられる速度指令値Ｎと速度検出器Ｎ１から帰還される第１群の推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２の速度実施値ｎ１とを比較してその偏差がゼロとなるような第１群の推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２に対するトルク指令値τ１を求める速度調節演算部ＡＳＲ１を備える。推進制御装置ＰＣ１には、さらに電流演算部ＩＳ１が設けられており、速度調節演算部ＡＳＲ１から与えられたトルク指令値τ１に対応した第１群の推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２に対する電流指令値ＩＭＳ１を演算により求める。この電流演算部ＩＳ１は、さらに、この電流指令値ＩＭＳ１を、第１群を構成する２台の推進電動機に案分して個々の推進電動機に対する電流指令値ＩＭＳ１１、ＩＭＳ１２を形成し、それぞれインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２に対応して設けられた電流調節部ＡＣＲ１１、ＡＣＲ１２に与える。電流調節部ＡＣＲ１１、ＡＣＲ１２では、それぞれ、電流指令値ＩＭＳ１１、ＩＭＳ１２と、それぞれ電流検出器ＣＴ１１、ＣＴ１２により検出されたインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２から推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２に供給される推進電動機駆動電流Ｉｍ１１、Ｉｍ１２とを比較してその偏差がゼロとなるようなインバータ駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２を求めて、それぞれインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２に駆動信号として与える。
【００２２】
第２群の推進電動機Ｍ２１、Ｍ２２側の制御系も第１群の推進電動機の制御系と同様に構成され、速度調節演算部ＡＳＲ２、電流演算部ＩＳ２を備える。速度調節演算部ＡＳＲ２は、速度指令器ＶＲＮから与えられる速度指令値Ｎと速度検出器Ｎ２で検出された推進電動機Ｍ２１、Ｍ２２の速度実際値ｎ２とを比較してその偏差がゼロとなるようなトルク指令値τ２を求める。電流演算部ＩＳ２は、速度調節演算部ＡＳＲ２から与えられるトルク指令値τ２に対応する個々の推進電動機Ｍ２１、Ｍ２２に対する電流指令値ＩＭＳ２１、ＩＭ２２を求めて、第２群のインバータＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２にそれぞれ対応して設けられた電流調節部ＡＣＲ２１、ＡＣＲ２２に与える。電流調節部ＡＣＲ２１、ＡＣＲ２２は、それぞれ電流演算部ＩＳ２から与えられた電流指令値ＩＭＳ２１、ＩＭＳ２２と電流検出器ＣＴ２１、ＣＴ２２で検出されたインバータＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２から推進電動機Ｍ２１、Ｍ２２に供給される推進電動機駆動電流Ｉｍ２１、Ｉｍ２２とを比較してその偏差がゼロとなるようなインバータ駆動信号Ｓ２１、Ｓ２２を求めて、それぞれインバータＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２に駆動信号として与える。
【００２３】
推進電動機Ｍ１１、Ｍ１２およびＭ２１、Ｍ２２を駆動するインバータＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２およびＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２が、前記のような推進制御装置ＰＣ１およびＰＣ２によって制御されることにより、４台の推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２によって推進機Ｐを、速度指令器ＶＲＮに設定された指令速度Ｎで駆動することができる。
【００２４】
なお、図１において、ＮＬ１、およびＮＬ２は、速度指令機器ＶＲＮから与えられる速度指令を制限する速度リミッタ、ＩＬ１１、ＩＬ１２、ＩＬ２１、ＩＬ２２は電流演算部ＩＳ１、ＩＳ２から電流調節部ＡＣＲ１１〜ＡＣＲ２２に与えられる電流指令を制限する電流リミッタである。また、ＳＨ１、ＳＨ２は、それぞれ給電路ＰＬ１、ＰＬ２の電流ＩＬ１、ＩＬ２を検出する電流検出器、ＳＨ１１〜ＳＨ２２はそれぞれインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２に供給される電流Ｉｍ１１〜Ｉｍ２２を検出する電流検出器、Ｖｍ１、Ｖｍ２はそれぞれ給電路ＰＬ１、ＰＬ２の電圧ＶＤ１、ＶＤ２を検出する電圧検出器である。
【００２５】
次に、このように構成された電気推進装置の動作を、図２を参照して説明する。
【００２６】
図２は、推進装置の推進電動機の運転台数と速度に対する出力トルク特性を示す特性線図であり、横軸に速度を定格速度に対する百分率（％）で示し、縦軸に出力トルクτを同様に定格に対する百分率（％）で示す。
【００２７】
推進機Ｐは流体を駆動するものであるので、これを駆動する推進電動機の出力トルクは、速度（回転数）の２乗に比例して変化する特性を有する。特性線ａは推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２の４台を運転している時の４台分の出力特性、特性線ｂは４台運転中の３台の出力特性、特性線ｄは４台運転中の２台の出力特性、そして、特性線ｆは４台運転中の１台の出力特性を示すものである。
【００２８】
推進装置の推進電動機の運転台数を制御する場合は、図２において、推進電動機の４台運転の合計出力はＡ点、３台運転の合計出力はＢ点、２台運転の合計出力はＤ点、１台運転の出力はＦ点をそれぞれ上限として運転される。
【００２９】
すなわち、推進電動機４台中の１台の推進電動機の出力（トルク）は、Ｆ点（２５％出力）を上限として制御するので、推進電動機を４台運転すれば、出力が２５％×４＝１０００％、速度が１００％となるＡ点での運転となり、推進電動機の３台運転では、出力が２５％×３＝７５％、速度が√７５％＝８６．６％となるＣ点での運転となる。そして、推進電動機の２台運転では、出力が２５％×２＝５０％、速度が√５０％＝７０．７％となるＥ点での運転となり、推進電動機の１台運転では、出力が２５％、速度が√２５％＝５０％となるＧ点での運転となる。
【００３０】
このように、推進電動機４台のうちの運転する台数を運転速度に対応して制御を行うと、駆動を停止される場合、推進電動機はこれを駆動するインバータとともに停止されるので効率よく運転を行うことができるようになる。
【００３１】
また、このように複数の推進電動機の運転台数の制御による推進機の速度制御を可能にすれば、推進電動機、またはこれを制御するインバータに故障が発生したとき、あるいは、２系統の電源に故障が発生したときなどに、故障に対応して推進電動機の運転台数を制御することによって、健全な推進電動機、インバータおよび電源によって推進装置を停止することなく運転を継続することができるので、船舶の運航の信頼性を高めることができる。
【００３２】
推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２の運転台数に対応して運転する推進電動機の選択は、運転選択器ＯＳで行い、運転台数選択動作は、運転指令器ＣＯＳを切り替えることによって自動または手動で行うことができる。
【００３３】
推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２を制御する推進制御装置ＰＣ１およびＰＣ２においては、推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２およびインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２を制御するだけでなくこれらの運転状態を監視し、それぞれの状態に応じて運転可能状態にあるか否かを示す運転可否信号ＦＬ１１〜ＦＬ２２を発生し、運転選択器ＯＳに与える。この運転可否信号ＦＬ１１〜ＦＬ２２は、例えば、推進電動機またはインバータが正常に運転可能な状態であれば「１」を示し、運転不能な状態であれば「０」を示す。
【００３４】
運転選択器ＯＳには、さらに速度指令器ＶＲＮからこれに設定された指令速度Ｎが与えられており、この指令速度Ｎに応じた台数となるように運転すべき推進電動機を選択して、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２に対する選択信号ＩＶ１１〜ＩＶ２２を発生し、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２およびインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２に与える。インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２は、それぞれ選択信号ＩＶ１１〜ＩＶ２２が与えられとき運転可能となり、選択信号ＩＶ１１〜ＩＶ２２が停止されたとき運転を停止する。
【００３５】
このような推進電動機制御システムにおいて、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２が、速度調節演算部ＡＳＲ１、ＡＳＲ２、電流演算部ＩＳ１、ＩＳ２および電流調節部ＡＣＲ１、ＡＣＲ２を通して、推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２により駆動される推進機Ｐの速度が、速度指令器ＶＲＮに設定された指令速度ＮとなるようにそれぞれのインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２を制御する。
【００３６】
ここで、各推進電動機のトルクの上限は前に説明したように、図２のＦ点、すなわち、４台の推進電動機の合計の１００％出力トルクに対して２５％のトルクに制限される。また、推進電動機の運転台数による速度は、それぞれ、４台運転でＮＡ＝１００％速度、３台運転でＮＣ＝８６．６％速度、２台運転で７０．７％速度、１台運転で５０％速度を上限として制限される。
【００３７】
このような推進電動機の速度制限を行うために、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２は、運転選択器ＯＳから与えられる運転選択信号ＩＶ１１、ＩＶ１２、ＩＶ２１、ＩＶ２２に応じた前記のような１００％〜５０％速度までの速度指令制限信号ＮＬ１、ＮＬ２を速度指令リミッタＬＳ１およびＬＳ２に与える。
【００３８】
推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２は、さらに、推進電動機の運転台数に応じた電流制限信号ＩＬ１１〜ＩＬ２２を形成し、それぞれ電流調節部ＡＣＲ１１〜ＡＣＲ２２の入力に設けられた電流リミッタＬＣ１１〜ＬＣ２２に与えて、インバータＩＮＶ１１／推進電動機Ｍ１１〜インバータＩＮＶ２２／推進電動機Ｍ２２の電流制限を行う。
【００３９】
さらに運転選択器ＯＳは、運転台数に応じて運転を選択された推進電動機を駆動するインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２にそれぞれインバータ運転信号ＩＶ１１〜ＩＶ２２を与えて、運転の選択されたインバータを動作させ、運転の選択されなかったインバータの動作を停止させて、推進電動機の運転台数を選択制御する。
【００４０】
運転切替器ＣＯＳで手動運転が指令されているときは、図３に示すように運転台数と運転する推進電動機を手動で設定し、自動運転が指令されているときは、速度指令器ＶＲＮからの速度指令値Ｎに応じて、運転選択器ＯＳで、予め図３にしたがって設定した運転モードの中で運転電動機の選択を自動で行う。なお、図３において推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２の該当欄の○印は運転を示し、無印は停止を示している。
【００４１】
２系統の給電路ＰＬ１、ＰＬ２の一方のスイッチＳ１またはＳ２をオフして１系統で運転を行う場合、スイッチＳ１またはＳ２の動作状態を検知する接点Ｓａ１またはＳａ２からオフ状態を示す信号ａ１またａ２を推進制御装置ＰＣ１またはＰＣ２に与えて、速度リミッタＬＳ１またはＬＳ２に加える速度指令制限信号ＮＬ１またＮＬ２を７０．７％速度にして、速度制限を行う。
【００４２】
これにより、推進電動機の運転台数に関係なく、推進機の速度が、上限を７０．７％速度に制限して運転されことになる。このとき、推進電動機の運転台数を２台にして運転すると運転効率が高くなる。
【００４３】
次にこの発明の電気推進装置における具体的な故障の発生例ごとに制御動作の詳細を説明する。
【００４４】
（１）推進電動機の故障の場合
【００４５】
この場合の制御は、推進電動機またはこれを駆動するインバータに故障が発生したとき、故障したインバータ自身または故障した推進電動機を駆動するインバータの運転を停止して推進電動機の駆動を停止する制御である。
【００４６】
インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２または推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２にそれぞれ付属した図示しない故障検出装置の何れからか送られた故障検出信号を推進制御装置ＰＣ１またはＰＣ２が検知すると、これからの故障したインバータまたは推進電動機に対応する運転可否信号ＦＬ１１からＦＬ２２を運転不可にして運転選択器ＯＳへ送る。
【００４７】
例えば、４台運転中に、１台のインバータＩＮＶ２２が故障した場合は、インバータＩＮＶ２２の運転可否信号ＦＬ２２が運転不可となるので、運転選択器ＯＳでは、図３における運転番号２１として示される運転パターンが選択され、インバータＩＮＶ２２への選択信号ＩＶ２２をオフにして、インバータＩＮＶ２２の運転を停止させ、推進電動機Ｍ２２の駆動を停止する。その他のインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２への運転可否信号ＦＬ１１〜ＦＬ２１は、運転可のまままである。これにより、推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２１の３台運転となるので、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２が３台運転の上限速度の８６．８％速度を制限値とする速度制限信号ＮＬ１およびＮＬ２を度リミッタＬＳ１、ＬＳ２に送り、速度の制限制御を行う。
【００４８】
推進電動機３台で図３の運転番号２１の運転パターンでの運転中に、推進電動機Ｍ１１に故障が生じた場合、インバータＩＮＶ２２および推進電動機Ｍ２２が運転可能な状態に復帰していれば、運転選択器ＯＳは、運転番号２４の運転パターンを選択して、インバータＩＮＶ１１への運転可否信号ＦＬ１１を運転不可にして推進電動機Ｍ１１の駆動を停止し、残りの３台のインバータおよび推進電動機で運転を継続する。
【００４９】
また、この場合、運転番号３１−３５の何れかの運転パターンを選択して、２台運転へ切り替えて運転を継続することもできる。
【００５０】
２台運転中に、１台が故障した場合は、運転状況に応じて、運転選択器ＯＳにより運転番号３１〜３６の運転パターンから運転可能な運転パターンを選択して推進装置の運転を継続する。
【００５１】
１台運転中に故障発生した場合は、同様に運転状況に応じて、図３の運転番号４１〜４４の運転パターンから運転可能な運転パターンに切り替えて運転を継続する。例えば、推進電動機Ｍ１１を１台で運転しているとき、これが故障したときは、推進電動機Ｍ１２が運転可能な状態にあれば、運転番号４２の運転パターンを選択して推進電動機Ｍ１２に運転を切り替えて運転を継続する。
【００５２】
（２）給電系統の故障の場合
【００５３】
２系統の電源ＰＳ１またはＰＳ２の一方が故障し、給電不能となった場合、給電不能となった方の給電路ＰＬ１またはＰＬ２の給電スイッチＳ１またはＳ２をオフにして健全な方の電源だけから給電して運転する。電源の不具合により給電スイッチＳ１、Ｓ２がオフして給電を停止すると、動作状態検知接点Ｓａ１、Ｓａ２から給電スイッチＳ１、Ｓ２のオフ状態を示す信号ａ１、ａ２が推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２に加わる。
【００５４】
オフ状態を示す信号ａ１、ａ２を受信すると、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２は、給電電力が全体の５０％に低下することになるので、これに対応して、速度リミッタＬＳ１、ＬＳ２へ与える速度制限指令ＮＬ１、ＮＬを７０．７％速度にして、推進機駆動速度を制限して運転する。また、このとき、推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２は、給電を継続している電源からの給電電流が自身の電流容量を超過しないように、各インバータおよび推進電動機へ供給する電流の上限を求めて、これに対応した電流制限値ＩＬ１１〜ＩＬ２２を電流リミッタＬＣ１１〜ＬＣ２２に与えて、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２および推進電動機Ｍ１１〜Ｍ２２の電流が制限電流を越えないように運転する。
【００５５】
（３）電源電圧の異常低下の防止
【００５６】
特に、電源ＰＳ１，ＰＳ２が蓄電池Ｂ１、Ｂ２だけから給電を行う蓄電池運転モードのときに必要となるが、各電源ＰＳ１、ＰＳ２からそれぞれインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ２２への給電電圧Ｖｍ１およびＶｍ２は電圧検出器ＶＤ１、ＶＤ２で検出され、その検出値が推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２へ与えられる。推進制御装置ＰＣ１、ＰＣ２は、与えられたこの電源ＰＳ１、ＰＳ２の給電電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２を監視し、この電圧が内部に設定されて電源電圧の下限設定電圧ＶＬに達したとき、この下限電圧ＶＬに対応した電流制限値ＩＬ１１、ＩＬ１２、ＩＬ２１、ＩＬ２２を求め、これを、電流リミッタＬＣ１１〜ＬＣ２２に与ええて、インバータおよび推進電動機の電流がこの電流制限値を超えないように運転し、電源の給電電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２が、下限設定電圧ＶＬ以下に異常低下するのを防止する。
【００５７】
前記の実施例では、４台のインバータおよび推進電動機を備えた装置の例を示したが、この発明では、インバータおよび推進電動機を、ｎ＝３の６台、あるいはｎ＝４の８台備えるようにすると、インバータおよび推進電動機がより多重化されるので、装置の信頼性をより向上することができる。
【００５８】
また、この発明においては、複数のインバータおよび推進電動機の運転台数を制御して推進装置の速度を制御することができるので、特に運転台数を少なくして速度を落として運転する場合は、一部のインバータの運転を止めて推進電動機の駆動を停止するので、運転効率を高めることができる。また、複数の推進電動機を、個別の電動機で構成する代わりに、1次巻線を複数の巻線を多重に巻いて構成した多重巻線電動機で構成すると、推進電動機の全体の構成を小形にすることができる。
【００５９】
この発明によれば、さらに、２系統の電源、複数のインバータおよび推進電動機を有する装置において、運転中に一方の電源に故障が生じ１系統の電源からの給電になった場合や、一部のインバータまたは推進電動機が故障して停止した場合などに対応して、速度や電流を制限して運転を行うことにより、電気推進装置が過速度、過負荷、過電流になることなしに運転を継続することができるので、電気推進船舶の安全航行を確保することができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｐ：推進機  Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２：推進電動機  ＩＮＶ１１、ＩＮＶ１２、ＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２：推進電動機駆動インバータ  ＰＳ１、ＰＳ２：ハイブリッド電源  ＰＬ１、ＰＬ２：給電路  ＰＣ１、ＰＣ２：推進制御装置  ＡＳＲ１、ＡＳＲ２：速度調節演算部  ＩＳ１、ＩＳ２：電流演算部  ＡＣＲ１、ＡＣＲ２：電流調節部  ＶＲＮ：速度指令器  ＣＯＳ：運転指令器  ＯＳ：運転選択器。
【図１】
2014210533.tif 000003
【図２】
2014210533.tif 000004
【図３】
2014210533.tif 000005