(57)【要約】【課題】発電機軸に軸ねじれ振動が発生し、発電機端子電圧変動として、この振動が電動機駆動用インバータに伝わって電動機端子電圧を変動および電動機軸を振動させ、この振動がさらに発電機軸を振動させるという共振現象を、特別な制御に依存せず振動抑制を可能とする電動機駆動システムを提供すること。【解決手段】原動機と、前記原動機の駆動により発電する発電機と、前記発電機で発電された電力を所望の周波数の電力に変換する変換器と、前記変換器から供給される電力により駆動される電動機と、前記電動機により駆動される被駆動装置から構成された電動機駆動システムにおいて、前記原動機の駆動力を前記発電機に伝える発電機軸の軸共振周波数と、前記電動機の駆動力を前記被駆動装置に伝える電動機軸の軸共振周波数とを異なる値にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、前記原動機の駆動により発電する発電機と、前記発電機で発電された電力を所望の周波数の電力に変換する変換器と、前記変換器から供給される電力により駆動される電動機と、前記電動機により駆動される被駆動装置から構成された電動機駆動システムにおいて、
前記原動機の駆動力を前記発電機に伝える発電機軸の軸共振周波数と、前記電動機の駆動力を前記被駆動装置に伝える電動機軸の軸共振周波数とを異なる値にすることを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項２】
請求項１において、前記発電機軸の軸共振周波数を前記電動機軸の軸共振周波数で除算した値が０.９以下または１.１以上の値を取ることを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記電動機軸の長さを調節し、前記電動機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項４】
請求項１または２において、前記発電機軸の長さを調節し、前記発電機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項５】
請求項１または２において、前記電動機軸に単数または複数の慣性回転体を装着し、前記電動機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項６】
請求項１または２において、前記発電機軸に単数または複数の慣性回転体を装着し、前記発電機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項７】
請求項１または２において、前記電動機軸の材質または軸直径を変更することで、前記電動機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項８】
請求項１または２において、前記発電機軸の材質または軸直径を変更することで、前記発電機軸の軸共振周波数を変更することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項９】
請求項１乃至８において、前記発電機軸または電動機軸の軸共振周波数を推定する電力変換器制御装置を備えることを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項１０】
請求項９において、前記電力変換器制御装置は、前記発電機軸または電動機軸に対して、Ｍ系列信号またはホワイトノイズを含む広帯域周波数の加振トルクを印加し、前記発電機軸または電動機軸の軸共振周波数を推定することを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項１１】
請求項９または１０において、前記電力変換器制御装置は、前記インバータに電流指令を行う電流制御器と、前記電流指令を行うための電流信号を発生させる信号発生源と、前記インバータの出力電流と前記電流信号の偏差を演算する偏差演算器とを備えることを特徴とする電動機駆動システム。
【請求項１２】
原動機の駆動力を発電機軸を介して発電機に伝えて前記発電機に発電させる工程と、前記発電機で発電された電力を変換器によって所望の周波数の電力に変換する工程と、前記変換器から供給される電力により電動機を駆動させる工程と、前記電動機の駆動力を前記発電機軸の軸共振周波数とは異なる値の軸共振周波数を持つ電動機軸を介して被駆動装置に伝えて前記被駆動装置を駆動させる工程からなる電動機駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機および発電機を接続する発電機軸と、電動機および被駆動装置を接続する電動機軸の軸ねじれ振動による共振現象を防止するのに最適な電動機駆動システムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの観点から、発電機の発電電力を電力変換器で可変周波数に変換して圧縮機，ファン，ブロワー等の回転負荷を電動機駆動する技術が多く用いられるようになってきた。例えば、これまで蒸気タービンやガスタービンで直接駆動していたシステムを電動機と電力変換装置で可変速駆動する電動化が行われてきており、システムによっては、電源設備としてタービン発電機を設置し、ここで得られた電気エネルギーを電力変換装置と電動機で再び機械エネルギーに変換して可変速駆動する場合がある。しかし、システムの構成や制御条件によっては、タービン発電機軸に軸ねじり振動が発生し、発電機軸を破損する可能性がある。
【０００３】
タービン発電機間の軸ねじれ振動に関しては、直流送電系統において多数検討されており、例えば特開２０００−２２４８９６号公報に、タービン発電機が直流送電系統の直流変換所近辺に連系されている場合、直流変換所で行われる電力制御の条件によっては、直流送電系統とタービン発電機とが干渉して、タービン発電機の軸が振動することが示されている。また、軸ねじれ振動は発電機の回転子に作用するトルクの状態に関係し、振動現象を直流送電系統の直流変換所の母線電圧の周波数変動から検出し、制御角を変化させて軸ねじれ振動を抑制する技術が示されている。
【０００４】
また、直流送電系統以外でも、例えば特開平１１−２７９９３号公報に、エンジンと発電機の組合せ等で構成される発電装置を電源とする電力変換装置および電源システムにおいて、発電装置の共振周波数成分を検出し、共振周波数除去回路により発電装置の振動成分を打ち消すことで、発電装置の機械系の共振周波数と干渉して振動が持続・増加するのを抑制する電力変換装置の制御技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２４８９６号公報
【特許文献２】特開平１１−２７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記発明では、発電機軸に軸ねじれ振動が発生し、発電機端子電圧変動として、この振動が電動機駆動用インバータに伝わって電動機端子電圧を変動および電動機軸を振動させ、この振動がさらに発電機軸を振動させるという共振現象を、前記制御角を変化させる制御や前記発電装置の振動成分を打ち消す制御を用いて、前記振動を抑制しなければならず、前記制御を行っているシステムの精度や、前記システムに係る制御装置の誤作動，故障等した場合等における共振現象の抑制効果の信頼性に欠けるという問題点があり、前記システム等による特別な制御に依存することなく前記振動を抑制することが可能な電動機駆動システムおよび方法を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、原動機と、前記原動機の駆動により発電する発電機と、前記発電機で発電された電力を所望の周波数の電力に変換する変換器と、前記変換器から供給される電力により駆動される電動機と、前記電動機により駆動される被駆動装置から構成された電動機駆動システムにおいて、前記原動機の駆動力を前記発電機に伝える発電機軸の軸共振周波数と、前記電動機の駆動力を前記被駆動装置に伝える電動機軸の軸共振周波数とを異なる値にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、特別な制御に依存することなく、発電機軸および電動機軸の共振周波数が一致または近似した場合における軸ねじれ振動の共振現象を抑制するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１による電動機駆動装置またはシステムの構成。
【図２】タービン発電機の振動系を示す２マスモデルブロック図。
【図３】電気系減衰係数Ｄeの算出モデル図。
【図４】共振比ｈと電気系減衰係数の関係。
【図５】軸共振周波数可変構造の電動機または発電機。
【図６】汎用性を高めた軸共振周波数可変構造の電動機または発電機。
【図７】本発明の実施形態２による電動機駆動装置またはシステムの構成。
【図８】本発明の実施形態３による電動機駆動装置またはシステムの構成。
【図９】軸交換可能な電動機または発電機。
【図１０】軸長可変構造の電動機または発電機。
【図１１】駆動軸上に回転体を装着した電動機または発電機。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１１】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の全体構成図である。ガスタービン１と、前記ガスタービン１の機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機２は発電機軸３で結合される。慣性回転体１９は前記発電機２と一体になって回転することで、発電機軸３の軸ねじれ共振周波数を変更するための慣性回転体１９であり、発電機軸３に比べて高剛性な発電機軸１８で発電機２に結合される。燃料制御装置１４は前記ガスタービン１の回転力と回転数を制御し、変圧器４は前記発電機２の出力電圧を系統電圧へ変換し、変圧器５は系統電圧を電力変換器の入力電圧に変換し、変圧器４と変圧器５は系統６を介して接続される。電力変換器７は前記変圧器５から出力される電力を所望の電力に変換し、三相受電交流を整流するダイオードブリッジ整流回路からなるコンバータ１５と、前記コンバータ出力を平滑する平滑コンデンサ１７と、前記平滑コンデンサ電圧を三相交流に変換するインバータ１６より構成される。電動機８は前記電力変換器が出力する電力で駆動され、被駆動装置９は前記電動機８によって駆動される。また、電動機８と被駆動装置９は電動機軸１０で結合される。慣性回転体２１は前記電動機８と一体になって回転することで、電動機軸１０の軸ねじれ共振周波数を変更し、電動機軸１０に比べて高剛性な電動機軸２０で電動機８に結合される。そして、電力変換器制御装置１１は前記電動機８の出力トルクや速度が所望の特性を満たすように前記電力変換器７を操作する。電力変換器出力電流検出器（以下、電流検出器１２と記す）は、前記電力変換器７の出力電流を検出し出力する、電力変換器出力電圧検出器（以下、電圧検出器１３と記す）は、前記電力変換器７の出力電圧を検出する。前記電流検出器１２，電圧検出器１３の出力信号は、電力変換器制御装置１１に入力され、電力変換器制御装置１１は、各種演算処理を行い、前記電力変換器７を操作する信号を出力する。
【００１２】
ここで、電源側振動に関する関係式について説明する。図２はタービンと発電機間の軸ねじり振動を２マス系で表現したものであり、τGはタービントルク、τLは発電機負荷トルク、τsは軸ねじりトルク、ω1はタービン速度、ω2は発電機速度、Ｋはバネ定数、Ｄmは機械系の減衰係数、Ｄeは電気系の減衰係数であり、単位は何れも定格点での正規化量ｐ.ｕ.である。また、Ｔa1はタービンの慣性モーメント、Ｔa2は発電機の慣性モーメントであり、単位は何れも秒である。図２において、Ｄeは発電機の速度増加を減ずるトルクが、発電機に接続される負荷（制御装置含む）により、電気的に生じる程度を表現している。図２から得られる２次振動系の状態方程式より、系の特性方程式は（１）式となる。
【００１３】
【数１】
2012249342.tif 000003
【００１４】
ここで、（１）式の第４項目をゼロと置き、（２）式に示す２次式に近似すると（３），（４）式の関係が成り立つ。
【００１５】
【数２】
2012249342.tif 000004
【００１６】
【数３】
2012249342.tif 000005
【００１７】
【数４】
2012249342.tif 000006
【００１８】
但し、（３），（４）式において、ｎを（５）式で定義する慣性モーメント比、Ｔaを（６）式を満たす定格速度までの加速時間とする。
【００１９】
【数５】
2012249342.tif 000007
【００２０】
【数６】
2012249342.tif 000008
【００２１】
（３），（４）式より、２次系の減衰係数ζおよび２次系の固有振動角周波数ωnは、それぞれ（７），（８）式で表され、電気系減衰係数Ｄeによりシステムの振動特性（ζ，ωn）が変化することが分かる。
【００２２】
【数７】
2012249342.tif 000009
【００２３】
【数８】
2012249342.tif 000010
【００２４】
次に、電気系減衰係数の算出部３０について図３を用いて説明する。図３において、破線で囲んだブロックは、図２の電気系減衰係数の算出部３０に対応している。図３および以下の説明において、発電機出力および発電機負荷の有効電力をＰ、発電機速度をω2、発電機端子電圧をＶ、発電機負荷トルクをτLとし、その定格点での値をそれぞれＰ0，ω20，Ｖ0，τL0とし、その定格点からの変化分をそれぞれΔＰ，Δω2，ΔＶ，ΔτLとする。一方、発電機端子電圧Ｖは定格点近傍において界磁一定と仮定すれば発電機速度ω2に比例することから、その変換ゲインは、Ｖ0／ω20となる。これが発電機端子電圧の算出部４０に対応し、（９）式で記述できる。
【００２５】
【数９】
2012249342.tif 000011
【００２６】
（９）式右辺が、Ｖ0＋ΔＶに対応することから、（１０）式が成立する。
【００２７】
【数１０】
2012249342.tif 000012
【００２８】
また、負荷有効電力の算出部４１は、負荷特性から発電機端子電圧Ｖに対する負荷有効電力Ｐを出力する。一方、発電機負荷トルクτLと発電機出力Ｐと、発電機速度をω2には（１１）式の関係があり、発電機負荷トルクの算出部４２に対応する。
【００２９】
【数１１】
2012249342.tif 000013
【００３０】
（１１）式右辺が、τL0＋ΔτLに対応することから、（１２）式が成立する。
【００３１】
【数１２】
2012249342.tif 000014
よって、電気系の減衰係数Ｄeは、（１２）式の変形により（１３）式で表現できる。
【００３２】
【数１３】
2012249342.tif 000015
【００３３】
ここで一例として、負荷有効電力の算出部４１において負荷が抵抗値Ｒ［ｐ.ｕ.］の抵抗負荷の場合を仮定する。
【００３４】
このとき、Ｐ＝Ｖ2／Ｒ，Ｐ0＝Ｖ02／Ｒの関係が成立する。よって、この２式からＲを消去して、Ｐについて解くと（１４）式が得られる。
【００３５】
【数１４】
2012249342.tif 000016
【００３６】
（１４）式右辺が、Ｐ0＋ΔＰに対応することから、（１５）式が成立する。
【００３７】
【数１５】
2012249342.tif 000017
【００３８】
さらに（１０）式，（１５）式を（１３）式に代入すると、（１６）式が得られる。
【００３９】
【数１６】
2012249342.tif 000018
【００４０】
正規化単位では、定格値は１である。よって、（１６）式右辺に、Ｐ0＝ω20＝τL0＝１を代入すると、Ｄe＝１となる。すなわち、発電機に抵抗負荷を接続すると、電気系の減衰係数Ｄeは１になる。これに対して、例えば発電機に対して定電力負荷（ΔＰ＝０）を接続した例を考えると、（１３）式にΔＰ＝０を代入してＤe＝−１となる。この場合、ネガティブダンピングとなり、発電機速度変動（振動）を助長する向きに発電機トルクが発生する。特に、機械系の減衰係数Ｄmが小さい場合には、前記２次系の減衰係数ζが０以下となり、発散系になることが示される。
【００４１】
以上は、発電機に対して、抵抗負荷または、定電力負荷を接続した場合であったが、実際のシステムでは、図１のように、変圧器，電力変換器，電動機，機械軸，被駆動装置等の特性によって電気系の減衰係数Ｄeが決定付けられる。とりわけ、ガスタービン１および発電機２の慣性モーメントと発電機軸３のバネ定数により決まる発電機側の軸共振周波数ｆｎ［Ｈｚ］と、電動機８および電動機８で駆動される被駆動装置の慣性モーメントと電動機軸１０のバネ定数により決まる電動機側の軸共振周波数ｆｒ［Ｈｚ］の関係によって電気系の減衰係数Ｄeは大きく左右される。例えば、図４は図１に示したシステムに関する電気系の減衰係数Ｄeを縦軸に、（１７）式で定義するｆｎとｆｒの共振比ｈを横軸に、ｆｎをパラメータに選んだグラフである。
【００４２】
【数１７】
2012249342.tif 000019
【００４３】
図４のグラフから、ｈ＝１近傍、即ち、ｆｎ＝ｆｒにおいて、Ｄeが極小値をとることが分かる。また、共振比ｈをｈ≦０.９または、ｈ≧１.１の範囲に選べば、実用上十分広範囲（２.５Ｈｚから２０Ｈｚ）のｆｎに関して、抵抗負荷以上のＤeを確保できることが分かる。そこで、以下では、ｈ≒１となった場合に、ｈ≦０.９または、ｈ≧１.１に変更する具体的手段を提示する。共振比ｈを構成するｆｒは、２慣性近似の場合、（１８）式で表すことができる。（１８）式において、ＪＭは電動機８の慣性モーメント、ＪＬは被駆動装置９の慣性モーメント、ＫＦは電動機軸１０のバネ定数である。よって、（１８）式における等価的なＪＭを増大することにより、ｆｒを低下し、ｈ≒１を回避することが可能である。これを実現するために、本実施形態では、電動機８を図５に示す両軸構造とし、被駆動対象と反対側の軸に、慣性回転体を装着可能な構造とした。図５に示すような電動機筺体５０，電動機軸５１，軸共振周波数変更用の慣性回転体５２，電動機軸５３からなる軸共振周波数可変構造の例から説明する。このとき、発電機側の軸共振周波数ｆｎ＝１０［Ｈｚ］に対して、電動機側の軸共振周波数ｆｒ＝１０［Ｈｚ］（ＪＭ＝１０５［ｋｇ・ｍ2］，ＪＬ＝６４０［ｋｇ・ｍ2］，ＫＦ＝３５６１１０［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］）の場合を考える。この場合、慣性モーメントが３０［ｋｇ・ｍ2］の慣性回転体５２を電動機軸５３に装着することで、ｆｒ＝９［Ｈｚ］に変更できることが（１８）式より明らかである。
【００４４】
【数１８】
2012249342.tif 000020
【００４５】
以上は、ｈ≦０.９に変更するための電動機軸に対する操作であるが、図５と同様の構造を発電機軸側に持たせることで、ｈ≧１.１に変更することも可能である。例えば、ｆｎは、２慣性近似の場合、（１９）式で表すことができる。（１９）式において、Ｔa1はタービン１の慣性モーメント、Ｔa2は発電機２の慣性モーメント、Ｋは発電機軸３のバネ定数である。よって、（１９）式における等価的なＴa2を増大することにより、ｆｎを低下し、ｈ≧１.１への変更ができる。
【００４６】
【数１９】
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【００４７】
ところで、図１に示したシステム構築に際して、ｆｎとｆｒは設計段階で既知であるとは限らず、据え付け現場で初めてｆｎ＝ｆｒに気付く場合もある。この場合、慣性回転体１８，２１の慣性モーメントは事前に決定できない。また、実施形態２のように、前記共振比ｈを、きめ細かく正確に設定したい場合がある。そこで、図６に示すように、複数枚の慣性回転体５２，５４等を装着可能な構造とすることで、共振比ｈを現場において、きめ細かく設定可能とした。
【００４８】
〔実施形態２〕
実施形態１では、発電機と電動機が各々１台ずつ接続されていた。しかし、更に大規模なプラントに該当する本実施形態では、図７に示すように、発電機２がｉ台、電動機８がｊ台あり、それらが共通の系統に接続された構成となる。但し、図７において、符号の説明は図１の場合と共通である。この場合、発電機ｉの軸共振周波数をｆｎ（ｉ）、電動機ｊの軸共振周波数をｆｒ（ｊ）とするとき、ｈ（ｉ，ｊ）＝ｆｒ（ｊ）／ｆｎ（ｉ）で定義する共振比ｈ（ｉ，ｊ）の全ての組合せについて、ｈ（ｉ，ｊ）≦０.９または、ｈ（ｉ，ｊ）≧１.１を満足させることで、如何なる運転状態においても、電気系減衰係数の算出部３０であるＤeを１以上とし、システムの安定性を確保している。一例として、発電機３台，電動機３台を共通系統に接続したシステムを考える。具体的には、各発電機軸の共振周波数がｆｎ（１）＝１０［Ｈｚ］，ｆｎ（２）＝８［Ｈｚ］，ｆｎ（３）＝１１［Ｈｚ］、各電動機軸の共振周波数が、ｆｒ（１）＝１０［Ｈｚ］，ｆｒ（２）＝８［Ｈｚ］，ｆｒ（３）＝９［Ｈｚ］の場合には、ｆｎ（１）＝ｆｒ（１）＝１０［Ｈｚ］，ｆｎ（２）＝ｆｒ（２）＝８［Ｈｚ］となり、ｈ（１，１）＝ｈ（２，２）＝１となる。このような場合、実施形態１で示した手段により、ｆｒ（１）を１０［Ｈｚ］から９［Ｈｚ］に変更し、ｆｒ（２）を８［Ｈｚ］から７.２［Ｈｚ］に変更することで、システム全体の安定性を確保することができる。
【００４９】
〔実施形態３〕
前記実施形態１，２を実施するに際しては、発電機軸および電動機軸の共振周波数ｆｎ，ｆｒを正確に推定する手段が必要となる。そこで、本実施形態では、電動機８および発電機２に対して、Ｍ系列信号または、ホワイトノイズ等の広帯域周波数の加振トルク印加手段を提供する。図８において、加振トルクの印加先を発電機または電動機に切り替えるスイッチである切換えスイッチ１００または１０１を備え、Ａ側接点を選択すると発電機側に加振トルクが印加され、Ｂ側接点を選択すると、電動機側に加振トルクが印加される仕組みとなっている。また、切換えスイッチ１００と１０１は物理的に連動する構造としてもよい。一方、電力変換器制御装置１１は、ＰＷＭ出力を含む電流制御器１０２，電流偏差演算器１０４，Ｍ系列信号もしくは、ホワイトノイズ等の信号発生源１０３，発電機制御用定数１０７，電動機制御用定数１０６，発電機／電動機の制御モード切換えスイッチ１０５で構成される。なお、発電機制御用定数１０７、および、電動機制御用定数１０６には、発電機または電動機に固有の巻線インダクタンス，巻線抵抗，誘起電圧定数，電気定格値等が含まれる。本構成を用いれば、発電機の軸共振周波数を推定したい場合には、前記切換えスイッチ１００，１０１をＡ接点側に倒した上で、制御モード切換えスイッチ１０５で発電機制御用定数を選択すれば、発電機軸が加振される。この状態で、別途発電機軸に取り付けた速度検出器または、加速度センサの信号を読み取り、ＦＦＴ解析すれば、発電機軸の共振周波数ｆｎを知ることができる。切換えスイッチ１００，１０１、および制御モード切換えスイッチ１０５を変更すれば、同様にして、電動機軸の共振周波数ｆｒも知ることができる。
【００５０】
〔実施形態４〕
実施形態１では、電動機８または、発電機２の軸に、慣性回転体を装着することで、軸共振周波数を変化させていた。本実施形態では、図９に示す構成により、電動機と被駆動装置を接続する電動機軸５６を交換可能とすることで、軸自体のバネ定数を変化させ、軸共振周波数を変化させる。具体的には、図９に示すように、軸共振周波数可変構造の電動機は、電動機筐体５０と、電動機軸５１と、被駆動装置５８と、電動機と被駆動装置を接続する電動機軸５６と、電動機軸５１と電動機軸５６を接続するカップリング５５と、電動機軸５６と被駆動装置５８を接続するカップリング５７を備えるとき、電動機軸５６として、素材のヤング率や、軸直径の異なる物を、予め複数本準備しておき、交換することで、軸共振周波数を変化される。この操作により、電動機軸側の軸共振周波数と、発電機軸側の軸共振周波数が異なる値となる様に、調整を行う。
【００５１】
以上の具体例では、電動機側の駆動軸を交換可能とする例を示したが、同様に、発電機側の駆動軸を交換可能とするシステムを構成しても良い。
【００５２】
〔実施形態５〕
実施形態４では、電動機と被駆動装置を接続する電動機軸５６の軸径や、素材のヤング率を変化させることで、軸共振周波数を変化させていた。これに対して、本実施形態５では、図１０に示す構成により、電動機と被駆動装置を接続する電動機軸５６の軸長を変化させることで、駆動軸のバネ定数を変化させ、軸共振周波数を変化させる。具体的には、図１０に示すように、電動機筐体５０の床面に水平レール５９を設置し、電動機軸５６として用いる、軸長の異なる他の駆動軸を、予め複数個準備しておき、前記水平レール５９で調整して、前記他の駆動軸に交換することで、軸共振周波数を変化させる。軸長変化に伴う被駆動装置５８と電動機筐体５０との距離の変化には、電動機筐体５０を被駆動装置５８に対してレール上で前後させて固定することで対応可能とする。以上の具体例では、電動機側の駆動軸を交換可能とする例を示したが、同様に、発電機を水平レール上に置いて、発電機側の駆動軸を交換可能とするシステムを構成しても良い。
【００５３】
〔実施形態６〕
実施形態１では、電動機８を両軸構造とし、被駆動対象と反対側の軸に、慣性回転体を装着することで軸共振周波数を変化させていた。これに対して、本実施形態６では、図１１に示す構成により、駆動対象側の軸上に慣性回転体を装着することで、電動機の慣性モーメントを変化させ、軸共振周波数を変化させる。具体的には、図１１において、電動機軸５６上に装着する慣性回転体６０として、慣性モーメントの異なる物を、予め複数個準備しておき、交換することで、軸共振周波数を変化させる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ガスタービン
２  発電機
３，１８  発電機軸
４，５  変圧器
６  系統
７  電力変換器
８  電動機
９，５８  被駆動装置
１０，２０，５１，５３，５６  電動機軸
１１  電力変換器制御装置
１２  電力変換器出力電流検出器
１３  電力変換器出力電圧検出器
１４  燃料制御装置
１５  コンバータ
１６  インバータ
１７  平滑コンデンサ
１９，２１，５２，５４，６０  慣性回転体
３０  電気系減衰係数の算出部
４０  発電機端子電圧の算出部
４１  負荷有効電力の算出部
４２  発電機負荷トルクの算出部
５０  電動機筺体
５５，５７  カップリング
５９  水平レール
１００，１０１  切換えスイッチ
１０２  電流制御器
１０３  信号発生源
１０４  電流偏差演算器
１０５  制御モード切換えスイッチ
１０６  電動機制御用定数
１０７  発電機制御用定数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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