(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの出力であるタービン出力トルクと、誘導電動機の出力である電動機出力トルクとにより駆動される回転機械の制御装置であって、
前記回転機械を駆動するための要求トルクを設定する要求出力設定部と、
前記タービン出力トルクが前記タービンの安定出力領域内の下限以上となる時に、前記電動機出力トルクを前記誘導電動機の最小トルク以上に設定するとともに、前記タービン出力トルクを前記要求トルクから前記電動機出力トルクを減じた値に設定することで前記要求トルクを前記要求出力設定部によって設定された値から変動しないように一定に維持する駆動源指令部と、を備える回転機械の制御装置。
【請求項２】
前記要求トルクが、前記タービンの安定出力領域内に予め設定された基準トルクより大きいか否かを判断する出力判断部を備え、
前記駆動源指令部は、前記出力判断部により、前記要求トルクが前記基準トルクより大きいと判断された場合に、前記誘導電動機のトルクを前記最小トルクよりも大きな値に設定する請求項１に記載の回転機械の制御装置。
【請求項３】
駆動源としてのタービン及び誘導電動機と、
前記タービン及び前記誘導電動機のそれぞれと接続された回転機械と、
請求項１又は請求項２に記載の回転機械の制御装置と、を備える回転機械ユニット。
【請求項４】
タービンの出力であるタービン出力トルクと、誘導電動機の出力である電動機出力トルクとにより駆動される回転機械の制御方法であって、
前記回転機械を駆動するための要求トルクを設定する工程と、
前記タービン出力トルクが少なくとも前記タービンの安定出力領域内の下限以上となる時に、前記電動機出力トルクを前記誘導電動機の最小トルク以上に設定するとともに、前記タービン出力トルクを前記要求トルクから前記電動機出力トルクを減じた値に設定することで前記要求トルクを前記設定する工程で設定された値から変動しないように一定に維持する工程と、を有する回転機械の制御方法。
【請求項５】
前記要求トルクが、前記タービンの安定出力領域内に予め設定された基準トルクより大きいか否かを判断する工程と、
前記要求トルクが前記基準トルクより大きいと判断された場合に、前記誘導電動機のトルクを前記最小トルクよりも大きな値に設定する工程と、を有する請求項４に記載の回転機械の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械の制御装置及び制御方法、並びに、制御装置を備えた回転機械ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機、遠心ファン、遠心ブロアなどの回転機械において、第一の駆動出力源としてタービンが接続されているとともに、第二の駆動出力源として電動機が接続されている構成のものが知られている。
例えば、特許文献１には、タービンの駆動力を圧縮機に与えるとともに、必要な場合には電動機の駆動力を圧縮機に付加する圧縮機ユニットが記載されている。圧縮機ユニットの制御装置は、圧縮機から排出される圧縮気体の圧力、圧縮比等の各出力条件に基づいてタービンに要求される出力を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０８４２５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動機の地絡を検出するためには、電動機に電力を供給して所定の最小トルクで駆動させる必要がある。
しかしながら、制御装置によって決定されたタービンのトルクでタービンを駆動した状態で、地絡を検出するために電動機を駆動させると、制御装置において設定された要求トルクと、実際のタービン及び電動機の合計トルクとの間に差異が発生するという課題があった。【０００５】
本発明は、タービンと誘導電動機を用いて駆動される回転機械の制御装置において、誘導電動機の地絡検出を可能とするとともに、圧縮機を駆動するために設定された要求トルクと実際のタービン及び電動機の合計トルクとの間の差異を少なくすることができる回転機械の制御装置及び制御方法、並びに、制御装置を備えた回転機械ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様によれば、回転機械の制御装置は、タービンの出力であるタービン出力トルクと、誘導電動機の出力である電動機出力トルクとにより駆動される回転機械の制御装置であって、前記回転機械を駆動するための要求トルクを設定する要求出力設定部と、前記タービン出力トルクが前記タービンの安定出力領域内の下限以上となる時に、前記電動機出力トルクを前記誘導電動機の最小トルク以上に設定するとともに、前記タービン出力トルクを前記要求トルクから前記電動機出力トルクを減じた値に設定することで前記要求トルクを前記要求出力設定部によって設定された値から変動しないように一定に維持する駆動源指令部と、を備える。
【０００７】
このような構成によれば、タービン出力トルクがタービンの安定出力領域内の下限以上である場合に誘導電動機を最小トルク以上に設定することによって、誘導電動機の地絡検出が可能となる。また、タービン出力トルクを要求トルクから電動機出力トルクを減じた値に設定することによって、要求トルクと実際のタービン及び電動機の合計トルクとの間の差異を少なくすることができる。【０００８】
上記回転機械の制御装置において、前記要求トルクが、前記タービンの安定出力領域内に予め設定された基準トルクより大きいか否かを判断する出力判断部を備え、前記駆動源指令部は、前記出力判断部により、前記要求トルクが前記基準トルクより大きいと判断された場合に、前記誘導電動機のトルクを前記最小トルクよりも大きな値に設定してよい。【０００９】
このような構成によれば、誘導電動機の駆動を開始する基準トルクは、タービンの安定出力領域内に予め設定されており、誘導電動機の駆動を開始させる際に、タービンの定格トルク近傍の不安定な状態で誘導電動機をタービンと同期させる必要がない。すなわち、タービン単独の出力から、タービンと誘導電動機とによる出力へスムーズに遷移させて、回転機械を稼働させることができ、従来のようにタービン出力を一度落として又上げるという無駄を省くことができる。【００１０】
本発明の第二の態様によれば、回転機械ユニットは、駆動源としてのタービン及び誘導電動機と、前記タービン及び前記誘導電動機のそれぞれと接続された回転機械と、上記回転機械の制御装置と、を備える。【００１１】
本発明の第三の態様によれば、回転機械の制御方法は、タービンの出力であるタービン出力トルクと、誘導電動機の出力である電動機出力トルクとにより駆動される回転機械の制御方法であって、前記回転機械を駆動するための要求トルクを設定する工程と、前記タービン出力トルクが少なくとも前記タービンの安定出力領域内の下限以上となる時に、前記電動機出力トルクを前記誘導電動機の最小トルク以上に設定するとともに、前記タービン出力トルクを前記要求トルクから前記電動機出力トルクを減じた値に設定することで前記要求トルクを前記設定する工程で設定された値から変動しないように一定に維持する工程と、を有する。
【００１２】
上記回転機械の制御方法において、前記要求トルクが、前記タービンの安定出力領域内に予め設定された基準トルクより大きいか否かを判断する工程と、前記要求トルクが前記基準トルクより大きいと判断された場合に、前記誘導電動機のトルクを前記最小トルクよりも大きな値に設定する工程と、を有してよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タービン出力トルクがタービンの安定出力領域内の下限以上である場合に誘導電動機を最小トルク以上に設定することによって、誘導電動機の地絡検出が可能となる。また、タービン出力トルクを要求トルクから電動機出力トルクを減じた値に設定することによって、要求トルクと実際のタービン及び電動機の合計トルクとの間の差異を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の圧縮機ユニットの概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の圧縮機制御装置における起動方法及び運転方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の圧縮機制御装置における停止方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の圧縮機制御装置による制御の一例で、要求トルクの時間変化を表わしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態の回転機械ユニットである圧縮機ユニットは、例えば、天然ガスの液化プラントに適用されるユニットである。図１に示すように、圧縮機ユニット１は、圧縮機１０（回転機械）と、駆動源として駆動力を発生させ圧縮機１０の回転軸１３を回転させるガスタービン２０（タービン）及び誘導電動機３０（電動機）とを備えている。
【００１６】
ガスタービン２０は、圧縮機１０の回転軸１３と接続されたタービン出力軸２３を有するタービン本体２１と、タービン本体２１を所定の出力で駆動させるように制御するタービン制御装置２２とを有している。誘導電動機３０は、圧縮機１０の回転軸１３とカップリングを介して接続された電動機出力軸３３を有する電動機本体３１と、電動機本体３１を所定の出力で駆動させるように制御する電動機制御装置３２とを有している。
圧縮機１０は、ガスタービン２０及び誘導電動機３０の出力軸２３，３３と接続された回転軸１３を有する圧縮機本体１１と、圧縮機本体１１を制御する圧縮機制御装置１２とを有している。
【００１７】
誘導電動機３０は、圧縮機１０を駆動するガスタービン２０を補助する補助電動機である。誘導電動機３０は、巻線構造を有する固定子と回転子を備えている。誘導電動機３０は、固定子に交流電圧を加えることで回転磁界を発生させ、回転磁界により回転子に誘導起電力を発生させる。回転子は、誘導起電力による電流と回転磁界の相互作用により回転磁界と同方向に回転力が生じることで回転する。
【００１８】
電動機制御装置３２は、供給される電力の周波数を変える周波数変換装置であるインバータを備えている。本実施形態のインバータは、回生機能（電源側へ電力を戻す機能）を有していない。これにより、本実施形態の誘導電動機３０は、インバータの出力周波数が誘導電動機３０の回転数よりも小さくなると、誘導電動機３０が発電モードになるため、インバータがトリップ（停止）するようになっている。
電動機制御装置３２は、誘導電動機３０の地絡を検出する地絡検出部３２ａを備えている。
【００１９】
圧縮機制御装置１２は、圧縮機ユニット１が設置されるプラント全体を制御するプラント制御部２と接続されている。プラント制御部２には、圧縮機１０から排出される圧縮気体の圧力、圧縮比、速度等の信号が入力される。圧縮機制御装置１２は、プラント制御部２からの入力に基づいて圧縮機本体１１を制御し、また、タービン制御装置２２及び電動機制御装置３２に入力を行う。
圧縮機制御装置１２には、圧縮機１０から排出される圧縮気体の圧力、圧縮比、速度等の各出力条件が入力信号としてプラント制御部２から入力される。圧縮機制御装置１２は、入力信号等に基づいて圧縮機１０を駆動するために必要な要求トルクＴを設定する要求出力設定部１２ａを備えている。
【００２０】
なお、要求トルクＴとは、入力信号に基づく圧縮機１０における圧縮気体の各出力条件と対応する目標速度を含むとともに、現在の速度から目標速度まで増減させる過程においてある時刻に設定されるトルクをも含む概念である。
【００２１】
圧縮機制御装置１２は、要求出力設定部１２ａによって設定された要求トルクＴに基づいて、誘導電動機３０を駆動するか否か等の判断を行う出力判断部１２ｂを備えている。
出力判断部１２ｂは、ガスタービン２０のトルクがガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１（図４参照）に達したか否かを判断する機能と、要求トルクＴが予め設定されている基準トルクＴ２よりも大きいか否かを判断する機能とを有している。
安定出力領域とは、ガスタービン２０が安定して出力（トルク）を変化させることができる出力の領域である。
【００２２】
出力判断部１２ｂに設定されている基準トルクＴ２とは、ガスタービン２０の定格トルクＴ３未満となるものであり、ガスタービン２０の安定出力領域内の高出力部に設定されている。例えば、基準トルクＴ２は、ガスタービン２０の安定出力領域内の高出力部として定格トルクＴ３の９０％に設定されている。
【００２３】
ガスタービン２０の安定出力領域内の高出力部である基準トルクＴ２を定格トルクＴ３の９０％に設定したが、ガスタービン２０の安定出力領域はガスタービン２０毎に定まるものであり、高出力部とはその安定出力領域の上限、もしくは多少のマージンを考慮した値が望ましい。
【００２４】
圧縮機制御装置１２は、出力判断部１２ｂの判断結果及び要求トルクＴに基づいてタービン制御装置２２及び電動機制御装置３２それぞれに指令を行いタービン本体２１及び電動機本体３１を駆動させる駆動源指令部１２ｃを備えている。即ち、駆動源指令部１２ｃは、出力判断部１２ｂの判断結果及び要求トルクＴに基づいて、ガスタービン２０のトルク（タービン出力トルクＴｔ）及び誘導電動機３０のトルク（電動機出力トルクＴｍ）を設定する。
【００２５】
駆動源指令部１２ｃは、タービン出力トルクＴｔがガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１以上である場合に誘導電動機３０を最小トルクＴｍ１に設定する機能を有している。即ち、圧縮機制御装置１２は、ガスタービン２０が起動し、かつ、タービン出力トルクＴｔがガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１以上である場合においては、設定された要求トルクＴが低く、誘導電動機３０の駆動力を付加する必要がない場合においても、誘導電動機３０を最小トルクＴｍ１以上のトルクで駆動するように電動機制御装置３２に指令を行う。
ここで、誘導電動機３０の最小トルクＴｍ１とは、誘導電動機３０が起動した状態において、誘導電動機３０が安定した状態で出力することができる最小のトルクである。本実施形態の誘導電動機３０の最小トルクＴｍ１は、例えば、誘導電動機３０の定格トルクの１０％である。
【００２６】
また、駆動源指令部１２ｃは、タービン出力トルクＴｔを、要求トルクＴから電動機出力トルクＴｍを減じたトルクに設定する機能を有している。即ち、タービン出力トルクＴｔは、以下の数式（１）によって算出される。
Ｔｔ  ＝  Ｔ  −  Ｔｍ  ・・・（１）
これにより、誘導電動機３０が最小トルクＴｍ１で駆動された場合においても、ガスタービン２０と誘導電動機３０の合計トルクは、設定された要求トルクＴを維持する。
【００２７】
以下に、本実施形態の圧縮機ユニット１の作用、並びに、圧縮機制御装置１２による制御の詳細について図２、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
〔起動方法及び運転方法〕
図２に示すように、圧縮機ユニット１の運転を開始すると、要求出力設定部１２ａは、プラント制御部２からの入力に基づいて要求トルクＴを演算する。
圧縮機制御装置１２の要求出力設定部１２ａは、ステップＳ１として、ガスタービン２０のトルク出力（タービントルクＴｔ）を上昇させるように要求トルクＴを変化させる。
次いで、圧縮機制御装置１２の出力判断部１２ｂは、ステップＳ２として、タービン出力トルクＴｔが安定出力領域の下限Ｔ１に達したか否か判断を行う。タービン出力トルクＴｔが安定出力領域の下限に達していない場合（ＮＯ）、ガスタービン２０の出力の上昇を続行する。
【００２８】
タービン出力トルクＴｔが安定出力領域の下限Ｔ１に達したと判断された場合（ＹＥＳ）は、駆動源指令部１２ｃが、ステップＳ３として、誘導電動機３０を起動させ、電動機出力トルクＴｍを最小トルクＴｍ１に設定する。
ここで、駆動源指令部１２ｃは、タービン出力トルクＴｔを要求トルクＴから電動機出力トルクＴｍを減じたトルクに設定する。即ち、誘導電動機３０を駆動させることによって増加するトルクに対応してタービン出力トルクＴｔを低下させる。これにより、誘導電動機３０を駆動させてもガスタービン２０と誘導電動機３０の合計トルクは変化せず、設定された要求トルクＴを維持する。
【００２９】
また、ステップＳ３として、電動機制御装置３２の地絡検出部３２ａは、誘導電動機３０の地絡検出を有効にする。地絡検出部３２ａは、地絡が検出された場合、誘導電動機３０をトリップさせる等の処理を行う。
【００３０】
ここで、プラントの負荷が上昇することにより、圧縮機１０が必要とする動力が上昇すると、ステップＳ４として、プラント制御部２は要求トルクＴを増加させる。
次いで、出力判断部１２ｂは、ステップＳ５として、要求トルクＴが基準トルクＴ２よりも大きいか否か判断を行う。そして、要求トルクＴが基準トルクＴ２以下である場合（ＹＥＳ）、すなわち本実施形態ではガスタービン２０の定格トルクＴ３の９０％以下である場合には、駆動源指令部１２ｃは、誘導電動機３０の駆動力を付加させずに、タービン制御装置２２にタービン本体２１を駆動させるように指令を行う。
【００３１】
一方、ステップＳ５において出力判断部１２ｂによって要求トルクＴが基準トルクＴ２よりも大きいと判断された場合（ＮＯ）には、駆動源指令部１２ｃは、ステップＳ６として、要求トルクＴをタービン出力トルクＴｔと、電動機出力トルクＴｍとに分配する。具体的には、タービン出力トルクＴｔを基準トルクＴ２以上定格トルクＴ３以下に設定する。そして、電動機出力トルクＴｍを、要求トルクＴからタービン出力トルクＴｔの設定値を差し引いた値に設定する。
【００３２】
次いで、分配したトルクに応じてタービン制御装置２２に指令を行ってタービン本体２１を駆動させるとともに、電動機制御装置３２にも指令を行い電動機本体３１を最小トルクＴｍ１よりも大きなトルクで駆動させる。これにより圧縮機１０は、ガスタービン２０及び誘導電動機３０により駆動源全体として要求トルクＴとなる駆動力を得て稼働することができ、すなわちガスタービン２０の定格トルクＴ３以上の駆動力を得て稼働することができる。
【００３３】
ここで、プラントの負荷が下がることにより要求トルクＴが減少し、要求トルクＴが基準トルクＴ２よりも小さくなった場合においても、駆動源指令部１２ｃは、電動機出力トルクＴｍを誘導電動機３０の最小トルクＴｍ１に設定する。
【００３４】
〔停止方法〕
図３に示すように、圧縮機ユニット１を停止させる場合は、圧縮機制御装置１２の要求出力設定部１２ａは、ステップＳ７として、タービン出力トルクＴｔを減少させるように要求トルクＴを変化させる。
次いで、圧縮機制御装置１２の出力判断部１２ｂは、ステップＳ８として、電動機出力トルクＴｍが最小トルクＴｍ１より大きいか否か判断を行う。電動機出力トルクＴｍが最小トルクＴｍ１以下となった場合、駆動源指令部１２ｃは、ステップＳ９として誘導電動機３０を停止させる。
【００３５】
次いで、要求出力設定部１２ａは、ステップＳ１０として、タービン出力トルクＴｔを減少させるように、ガスタービン２０の回転数が０となるまで要求トルクＴを低下させる。
【００３６】
図４は、本実施形態の圧縮機ユニット１の駆動源であるガスタービン２０及び誘導電動機３０が、上記制御手順に従って制御され、プラント制御部２からの入力信号に応じて要求トルクＴを変化させた一例を示している。
図４に示すように、時刻ｔ＝０で運転を開始すると、ステップＳ１において、圧縮機制御装置１２は、タービン出力トルクＴｔをガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１まで上昇させる（ステップＳ１）。
時刻ｔ＝ｔ１において、タービン出力トルクＴｔがガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１に達したと判断されると、圧縮機制御装置１２は、タービン出力トルクＴｔを保持する（ステップＳ２）。
【００３７】
次いで、時刻ｔ＝ｔ２において、圧縮機制御装置１２は、電動機出力トルクＴｍを最小トルクＴｍ１に設定する。これにより、誘導電動機３０は、最小トルクＴｍ１を出力する（ステップＳ３）。
ここで、時刻ｔ２と時刻ｔ１との間には、間隔が存在するが、これに限ることはなく、タービン出力トルクＴｔが安定出力領域の下限Ｔ１に達した段階で、誘導電動機３０を最小トルクＴｍ１で駆動してもよい。
また、時刻ｔ＝ｔ２において、駆動源指令部１２ｃは、最小トルクＴｍ１分タービン出力トルクＴｔを減少させる。これにより、時刻ｔ＝ｔ２の前後で、要求トルクＴは変化しない。
【００３８】
次いで、時刻ｔ＝ｔ５において、目標トルクＴ４が与えられるように各時刻における要求トルクＴを演算する。そして、要求トルクＴが基準トルクＴ２よりも大きくなるまではタービン出力トルクＴｔを増加させるとともに、電動機出力トルクＴｍを最小トルクＴｍ１に維持する（ステップＳ４）。
一方、時刻ｔ＝ｔ４において要求トルクＴが基準トルクＴ２よりも大きくなったと判断されると、要求トルクＴはガスタービン２０と誘導電動機３０とに分配されて出力されることとなる（ステップＳ５、ステップＳ６）。
【００３９】
ここで、第一の領域Ａｔは、ガスタービン２０による出力、第二の領域Ａｍは誘導電動機３０による出力を示しており、両者の合計によって要求トルクＴを出力させている。
駆動源指令部１２ｃは、時刻ｔ＝ｔ５においてガスタービン２０によるトルクが定格トルクＴ３に達すると同時に、電動機出力トルクＴｍが定格トルクＴｍ２に達するようにガスタービン２０及び誘導電動機３０を制御する。
なお、制御方法はこれに限ることはなく、タービン出力トルクＴｔが定格トルクＴ３に達する時刻と電動機出力トルクＴｍが定格トルクＴｍ２に達する時刻とを異ならせてもよい。
そして、時刻ｔ＝ｔ５において圧縮機１０に供給される出力がプラント制御部２からの入力信号に基づいて決定される目標となるトルクＴ４に達したら、要求トルクＴを一定として定常運転を行う。
【００４０】
以上のとおり、誘導電動機３０は、基準トルクＴ２を基準として必要に応じて駆動することとなり、要求トルクＴが基準トルクＴ２以下である場合にはガスタービン２０単独で効率的に駆動力を与えて圧縮機１０を稼働させることができる。
また、誘導電動機３０の駆動を開始する基準となる基準トルクＴ２は、ガスタービン２０の安定出力領域内の高出力部である定格トルクＴ３の９０％に予め設定されているものである。このため、誘導電動機３０の駆動を開始させる際に、ガスタービン２０の定格トルクＴ３近傍の不安定な状態で誘導電動機３０をガスタービン２０と同期させる必要がなく、また、一度設定したタービン出力トルクＴｔを減少させて安定した状態に戻す必要もない。すなわち、タービン出力トルクＴｔが安定的な領域、例えば定格トルクＴ３の９０％として基準トルクＴ２を設定することで、出力を増大させる際に、ガスタービン２０単独の出力から、ガスタービン２０と誘導電動機３０とによる出力へスムーズに遷移させて、圧縮機１０を稼働させることができる。
【００４１】
一方、時刻ｔ＝ｔ６において、プラント制御部２から圧縮機１０による圧縮気体の圧力を低下させるように指令が入力された場合には、タービン出力トルクＴｔ及び電動機出力トルクＴｍが減少するように、各時刻における要求トルクＴを演算する（ステップＳ７）。
時刻ｔ＝ｔ８において、タービン出力トルクＴｔがガスタービン２０の安定出力領域の下限Ｔ１に達するまでタービン出力トルクＴｔを減少させる。このとき、電動機出力トルクＴｍが最小トルクＴｍ１まで下がっていた場合は、誘導電動機３０を停止させる（ステップＳ８、ステップＳ９）。
【００４２】
以上のように、本実施形態の圧縮機ユニット１及び圧縮機ユニット１に搭載された圧縮機制御装置１２によれば、出力判断部１２ｂ及び駆動源指令部１２ｃを備えていることにより、所望の出力で安定的に、かつ、効率的に圧縮機１０を稼働させることができる。
特に、本実施形態では、タービン出力トルクＴｔが少なくともガスタービン２０の安定出力領域内の下限Ｔ２以上である場合に誘導電動機３０を最小トルクＴｍ１以上に設定することによって、誘導電動機３０の地絡検出が可能となる。また、タービン出力トルクＴｔを要求トルクＴから電動機出力トルクＴｍを減じたトルクに設定することによって、要求トルクＴと実際のガスタービン２０及び誘導電動機３０の合計トルクとの間の差異を少なくすることができる。
【００４３】
また、誘導電動機３０の駆動を開始する基準トルクＴ２がガスタービン２０の安定出力領域内に予め設定されており、誘導電動機３０の駆動を開始させる際に、ガスタービン２０の定格出力近傍の不安定な状態で誘導電動機３０をガスタービン２０と同期させる必要がない。すなわち、ガスタービン単独の出力から、ガスタービン２０と誘導電動機３０とによる出力へスムーズに遷移させて、圧縮機１０を稼働させることができ、従来のようにタービン出力トルクＴｔを一度落として又上げるという無駄を省くことができる。
【００４４】
また、電動機として誘導電動機３０を採用することによって、例えば、直流電動機と比較して、コストダウンが可能となる。
また、電動機制御装置３２のインバータとして、回生機能を有していないものを採用することによって、コストダウンが可能となる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態においては、要求トルクＴが基準トルクＴ２を超えた後に、ガスタービン２０の出力を定格トルクＴ３までは増大させるように、ガスタービン２０と誘導電動機３０との各出力を分配させるものとしたが、これに限るものではない。すなわち、要求トルクＴが基準トルクＴ２を超えた後は、ガスタービン２０の出力を基準トルクＴ２で一定に保ち、それ以降の要求トルクＴの増加分を誘導電動機３０で出力させるものとしても良い。
【００４６】
また、上記各実施形態の圧縮機ユニット１においては、圧縮機１０を稼働させるタービンとしてガスタービン２０を搭載するものとしたが、これに限るものではなく、例えば蒸気タービンとしても良い。また、圧縮機１０、ガスタービン２０、及び、誘導電動機３０の各制御装置は、それぞれ独立したものとしたが、これに限るものではなく、一体の制御装置として構成されているものとしても良い。さらに、圧縮機制御装置１２は、外部のプラント制御部２からの指令に基づいて圧縮機１０を制御し、また、ガスタービン２０及び誘導電動機３０に指令を行うものとしたが、これに限らず、例えば操作部を備え、該操作部による入力に基づいて、外部と独立して制御を行うものとしても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧縮機ユニット
２  プラント制御部
１０  圧縮機
１１  圧縮機本体
１２  圧縮機制御装置
１２ａ  要求出力設定部
１２ｂ  出力判断部
１２ｃ  駆動源指令部
１３  回転軸
２０  ガスタービン
２１  タービン本体
２２  タービン制御装置
２３  タービン出力軸
３０  誘導電動機
３１  電動機本体
３２  電動機制御装置
３２ａ  地絡検出部
３３  電動機出力軸
Ｔ  要求トルク
Ｔ１  安定出力領域の下限
Ｔ２  基準トルク
Ｔｍ  電動機出力トルク
Ｔｔ  タービン出力トルク
【図１】
0006802282.tif 000002
【図２】
0006802282.tif 000003
【図３】
0006802282.tif 000004
【図４】
0006802282.tif 000005