(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気推進方式の船舶内に設置されたディーゼル・エンジンなどの定速運転される原動機により発電機を駆動して発電を行う原動機駆動発電装置によって負荷変動の大きな大容量の推進動力負荷および比較的負荷変動の小さな小容量の船内動力負荷へ給電するものにおいて、前記原動機駆動発電装置を２組設け、それぞれの原動機駆動発電装置は大容量の推進動力負荷へ給電を行う推進用発電機と、小容量の船内動力負荷へ給電を行う動力用発電機と、この両方の発電機を共通に駆動する原動機とを備えるとともに、それぞれの推進用発電機から推進動力負荷制御用電力変換装置を介して前記推進動力負荷の接続された推進系給電母線へ並列に給電し、それぞれの動力用発電機から前記船内動力負荷の接続された動力系給電母線へ並列に給電するようにし、かつ推進動力負荷が軽負荷となったとき２組の原動機駆動発電装置の原動機は運転したまま何れか一方の原動機駆動発電装置に接続された前記電力変換装置の運転を停止して他方の原動機駆動発電装置だけから推進系給電母線へ給電を行うことを特徴とする原動機駆動発電装置による給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼル・エンジンや蒸気タービンのような原動機により発電機を駆動して発電を行う、いわゆる原動機駆動発電装置から例えば船舶の電気推進装置のような負荷変動の大きな大容量負荷を有する系統へ給電を行う給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気推進方式の船舶においては、一般に、電動機駆動の推進装置が２基備わっていて、これを駆動するために推進機に対応して２台の原動機駆動発電装置が設けられており、船舶の通常の運転領域（巡航速度領域）では、運航コストの低減などの目的で２台のうちの１台の発電装置で１基または２基の推進装置を駆動し、そして、高負荷となる高速運転領域では２台の発電装置で２基の推進装置を駆動するようにしている。
【０００３】
また、このような推進装置を駆動するための発電装置を、船内動力の電源にも共用する場合があるが、この場合は、推進装置の負荷が大きく変動しても、発電装置の駆動原動機が安定に運転され、かつ船内動力に対して安定した電力を供給することが要求される。
【０００４】
このような要求に応えるため、従来から、図４に示すような給電装置が用いられている。
【０００５】
この給電装置は、ディーゼル・エンジンなどの原動機ＤＥ１、ＤＥ２によりそれぞれ発電機ＧＬ１、ＧＬ２を駆動して発電を行う２台の原動機駆動発電装置Ｐ１、Ｐ２が共通の推進系母線Ｂｄに並列接続され、この母線Ｂｄに、給電電力を制御するための電力変換器ＣＩ１、ＣＩ２を介してそれぞれ図示しない船舶の推進装置を駆動する電動機Ｍ１、Ｍ２を並列に接続して構成される。発電装置Ｐ１、Ｐ２と母線Ｂｄとの間には、発電装置Ｐ１、Ｐ２を過負荷等から保護するための遮断器ＣＢ１、ＣＢ２が設けられている。
【０００６】
このような推進系の給電系統とは別に、船内動力への給電系統として、２台の動力用発電装置（ディーゼル・エンジン駆動発電装置）Ｐｓ１、Ｐｓ２と非常用発電装置（ディーゼル・エンジン駆動発電装置）Ｐｓｅが設けられ、遮断器ＣＢｓ１、ＣＢｓ２およびＣＢｓｅを介して船内動力母線Ｂｓに並列に接続される。母線Ｂｓには図示しない各種の船内動力負荷が並列に接続される。この船内動力負荷の全容量は、通常、推進装置負荷容量の１０％程度と推進装置に比べると小容量である。
【０００７】
このような給電装置であれば、推進動力系統の電源と船内動力系統の電源とが互いに独立しているので、推進動力系統の負荷が通常状態より軽い、軽負荷状態となって、推進動力系統の発電装置Ｐ１、Ｐ２のディーゼル・エンジンＤＥ１、ＤＥ２の並列運転状態が不安定になっても、船内動力給電系統への影響はないから、船内動力系統の電源は安定性が確保される利点がある。しかしながら一方で、２系統の独立した原動機駆動発電装置を用いるため、電源装置の重量、設置スペースが大きくなり、コスト面で不利となる。特に、船舶で用いる場合は、スペースおよび重量に制限があるため、重量および設置スペースは可能な限り小さくする必要がある。
【０００８】
このように装置の重量、設置スペースが大きくなるのを避けるために推進動力系統の電源と船内動力系統の電源とを共用することも既に行われている。
【０００９】
このような装置においては、推進動力系統の負荷と船内動力系統の負荷の電気的仕様が異なるため、推進動力系統の共通母線Ｂｄに、電力変換器Ｐｓ１１、Ｐｓ１２を介して船内動力系統の共通母線Ｂｓが接続され、これらの電力変換器により推進動力系統母線Ｂｄから供給される電力を船内動力系統で使用される電圧および周波数の電力に変換して船内動力系統母線Ｂｓヘ供給する。
【００１０】
このような従来装置によれば、船内動力系統の電源となる原動機駆動発電装置を省くことができるため、その分電源装置の重量および設置スペースが軽減されるが、船舶の停止中や、低速航行中のように推進動力負荷が著しく軽くなる状態においては、発電装置を駆動するディーゼル・エンジンが軽負荷となるため、特に並列運転状態においてこれらのエンジンの運転が不安定となり、船内動力系統の電力も不安定となる不都合がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように複数台の原動機駆動発電装置から負荷変動の大きな大容量負荷と負荷変動の小さい小容量負荷ヘ給電する装置において、大容量負荷と小容量負荷にそれぞれ対応して独立した電源駆動発電装置を設けると,発電装置の重量および設置スペースが大きくなる不都合がある。また大容量負荷が軽負荷状態となると、複数台の発電装置の駆動原動機が並列運転されているため、各原動機に対する負荷は、さらにその数分の１の極端に軽い負荷となるので、もはやガバナー装置による並列運転の調整が不能となって原動機の動作が不安定となるだけでなく、小容量負荷への給電が不安定となる不都合がある。
【００１２】
この発明の課題は、このような不都合を解消して、並列運転されている複数台の原動機駆動発電装置を電源として負荷変動の大きな大容量負荷および比較的負荷変動の小さな小容量負荷へ給電する給電装置において、原動機駆動発電装置の重量および設置スペースを軽減するとともに、大容量負荷が軽負荷状態となっても発電装置を安定に運転することができ、かつ小容量負荷への給電を安定に行うことのできる給電制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するため、この発明は、電気推進方式の船舶内に設置されたディーゼル・エンジンなどの定速運転される原動機により発電機を駆動して発電を行う原動機駆動発電装置によって負荷変動の大きな大容量の推進動力負荷および比較的負荷変動の小さな小容量の船内動力負荷へ給電するものにおいて、前記原動機駆動発電装置を２組設け、それぞれの原動機駆動発電装置は大容量の推進動力負荷へ給電を行う推進用発電機と、小容量の船内動力負荷へ給電を行う動力用発電機と、この両方の発電機を共通に駆動する原動機とを備えるとともに、それぞれの推進用発電機から推進動力負荷制御用電力変換装置を介して前記推進動力負荷の接続された推進系給電母線へ並列に給電し、それぞれの動力用発電機から前記船内動力負荷の接続された動力系給電母線へ並列に給電するようにし、かつ推進動力負荷が軽負荷となったとき２組の原動機駆動発電装置の原動機は運転したまま何れか一方の原動機駆動発電装置に接続された前記電力変換装置の運転を停止して他方の原動機駆動発電装置だけから推進系給電母線へ給電を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図に示す実施例に基づいて説明する。
【００１７】
〔第１の実施例〕
図１は、電気推進方式の船舶の電源装置に適用したこの発明の第１の実施例を示す構成図である。
【００１８】
図１において、Ｐ１およびＰ２は、それぞれディーゼル・エンジンＤE１およびＤE２により発電機駆動軸を介して共通に駆動される三相交流の大容量発電機ＧＬ１、小容量発電機ＧＳ１、および大容量発電機ＧＬ２、小容量発電機ＧＳ２を備えた原動機駆動発電装置である。各組の発電装置における大容量発電機ＧＬ１およびＧＬ２は、遮断器ＣＢ１、ＣＢ２および給電制御用の電力変換装置ＣＩ１、ＣＩ２を介して、船舶の推進機（図示せず）の駆動軸に結合された大容量の推進電動機Ｍ１、Ｍ２の並列接続された推進系給電母線Ｂｄに並列接続され、大容量負荷である推進電動機へ給電する。
【００１９】
発電装置Ｐ１、Ｐ２のもう一つの小容量発電機ＧＳ１、ＧＳ２は、図示しない船内動力負荷の接続された動力系給電母線Ｂｓに、無接点の半導体スイッチＴＳ１、TＳ２および遮断器ＣＢｓ１、ＣＢｓ２を介して並列に接続され、船内動力負荷へ給電する。船内動力負荷は、推進動力負荷（推進電動機）の容量の１０％程度の小容量負荷である。
【００２０】
このように、各発電装置における大容量発電機ＧＬと小容量発電機ＧＳは、共通のディーゼル・エンジンＤEにより駆動されるが互いに異なる独立した負荷へ給電を行う。なお、推進系給電母線Ｂｄ中に設けられたスイッチＳｄは、推進電動機Ｍ１、Ｍ２の並列運転と単独運転とを選択するスイッチで、これを閉じることにより並列運転が選択される。
【００２１】
また、Ｐｅは、非常用のディーゼル・エンジンＤEｅと発電機Ｇｅとで構成された非常用の発電機装置であり、何らかの原因で発電装置Ｐ１、Ｐ２における小容量発電機ＧＳ１、ＧＳ２から船内動力負荷への給電が不能となるような非常時にだけ起動され、停電による停止が許されない船内の重要動力負荷への給電を行うために、動力系給電母線Ｂｓに遮断器ＣＢｅを介して接続される。
【００２２】
このような給電装置において、推進電動機Ｍ１、Ｍ２が通常に負荷をとって船舶が巡航しているときは、２組の原動機駆動発電装置Ｐ１、Ｐ２が共に運転され、スイッチＳｄを閉じて、両方の大容量の推進用発電機ＧＬ１、ＧＬ２から並列に推進電動機Ｍ１、Ｍ２へ給電される。船内動力負荷へは２台の小容量の船内動力用発電機ＧＳ１、ＧＳ２から並列に給電される。このときは、ディーゼル・エンジンＤE１、ＤE２には適当な負荷がかかっているため、これらは並列運転されているが安定した運転状態を保つ。したがって、このときは、小容量発電機ＧＳ１、ＧＳ２の運転も安定しており、安定した電力が動力系給電母線Ｂｓへ供給される。
【００２３】
船舶の運行状態が低速あるいは停止になると、推進電動機Ｍ１、Ｍ２の消費電力が減少し、通常の１／１０以下の軽負荷状態となり、２組の発電装置Ｐ１、Ｐ２のディーゼル・エンジンＤＥ１、ＤＥ２の並列運転状態が不安定となる。
【００２４】
図１には示していない負荷検出装置が低負荷を検出したとき、いずれか一方の、例えば電力変換装置ＣＩ２の出力を絞り込んで、発電機ＧＬ２からの給電を停止して、発電機ＧＬ1だけから推進電動機Ｍ１、Ｍ２へ給電を行うようにする。このとき同時に、発電装置Ｐ２側の小容量発電機ＧＳ２の出力を絞り込むか、半導体スイッチ等からなる高速度スイッチにより小容量発電機ＧＳ２の出力を遮断して、船内動力負荷の接続された動力系給電母線Ｂｓへの給電を、給電を継続している側の発電装置Ｐ１の小容量発電機ＧＳ１だけから行うようにする。
【００２５】
これにより、軽負荷となった状態では、一方の発電装置Ｐ１の発電機（ＧＬ１，ＧＳ１）だけから給電が行われ、他方の発電装置Ｐ２の発電機（ＧＬ２，ＧＳ２）からは給電が停止されるので、発電装置Ｐ２の側のディーゼル・エンジンＤＥ２は負荷がなくなりアイドリング状態となって、発電装置Ｐ１側のディーゼル・エンジンＤＥ１を単独で運転しているのと同じ状態となる。これにより２台のディーゼル・エンジンは軽負荷となっても運転が不安定となることなく安定した運転を継続する。
【００２６】
したがって、この装置によれば、大容量の推進電動機が軽負荷となっても、小容量の船内動力負荷系統への給電が不安定となることがなく常に安定的に給電を行うことができる。
【００２７】
〔第２の実施例〕
図２にこの発明を船舶の電源装置に適用した場合の第２の実施例を示す。
【００２８】
この図２において、Ｐ１およびＰ２は、それぞれディーゼル・エンジンＤＥ１およびＤＥ２により推進機駆動電動機Ｍ１およびＭ２へ給電する大容量の推進用発電機ＧＬ１およびＧＬ２と船内動力負荷へ給電する小容量の動力用発電機ＧＳ１およびＧＳ２を共通に駆動するようにした発電装置である。各発電機はそれぞれ界磁ＦＬ１，ＦＬ２，ＦＳ１，ＦＳ２およびこれら界磁の励磁電流を制御して発電機出力電圧を調整する励磁調整器ＥＸＬ１，ＥＸＬ２，ＥＸＳ１，ＥＸＳ２を備えている。
【００２９】
推進用発電機ＧＬ１およびＧＬ２の出力は、それぞれ遮断器ＣＢ１，ＣＢ２、推進電動機を制御する電力変換装置ＣＩ１，ＣＩ２を介して推進電動機Ｍ１，Ｍ２が並列に接続された推進系給電母線Ｂｄに接続される。母線Ｂｄに接続されたＳd１１，Ｓｄ１２，Ｓｄ２１，Ｓｄ２２およびＳｄ３は、推進電動機Ｍ１，Ｍ２のうちの運転する電動機を選択する選択スイッチである。
【００３０】
動力用発電機ＧＳ１およびＧＳ２の出力は、それぞれ半導体スイッチＴＳ１，ＴＳ２および遮断器ＣＢＳ１，ＣＢＳ２を介して、図示しない各種の船内動力負荷の接続された動力系給電母線Ｂｓに接続される。
【００３１】
また、ＣＬｄは推進用発電機ＧＬ１，ＧＬ２系統の給電を監視制御する推進系制御装置、ＣＬｓは動力用発電機ＧＳ１，ＧＳ２系統の給電を監視制御する動力系制御装置であり、Ｓｐは予め、軽負荷となったときに単独運転を行う発電装置を設定する単独運転設定スイッチであり、このスイッチＳｐから単独運転設定信号ａ１，ａ２が推進系制御装置ＣＬｄおよび動力系制御装置ＣＬｓへ入力される。
【００３２】
推進系制御装置ＣＬdは、入力される推進用発電機ＧＬ１，ＧＬ２の出力の電圧および電流の検出信号ｂ１，ｂ２およびc１，c２ならびに単独運転設定信号ａ１，ａ２に基づいて推進用発電機の負荷状態を検出し、その状態に応じて推進用発電機の励磁調整器ＥＸＬ１，ＥＸＬ２および電力変換装置ＣＩ１，ＣＩ２へ、運転指令信号ｄ１，ｄ２およびｅ１，ｅ２を出力するとともに軽負荷となったとき軽負荷検出信号ｆを発生し、動力系制御装置ＣＬｓへ与える。
【００３３】
動力系制御装置ＣＬｓは、推進系制御装置ＣＬｄからの軽負荷検出信号ｆ、単独運転設定信号ａ１，ａ２、動力用発電機ＧＳ１，ＧＳ２の出力電圧および電流検出信号ｈ１，ｈ２およびｉ１，ｉ２ならびに船内動力給電母線Ｂｓの電圧検出信号ｌ１，ｌ２を入力とし、これらの信号等に応じて動力用発電機の励磁調整器ＥＸＳ１，ＥＸＳ２、ディーゼル・エンジンＤＥ１，ＤＥ２、遮断器ＣＢｓ１，ＣＢｓ２および半導体スイッチＴＳ１，ＴＳ２へそれぞれ制御信号ｇ１，ｇ２、ｊ１，ｊ２、ｋ１，ｋ２およびｍ１，ｍ２を出力する。
【００３４】
次に、このように構成された第２の実施例の装置の動作を図３に示す動作のタイムチャートを参照して説明する。
【００３５】
図３は、２台の発電装置Ｐ１、Ｐ２を並行運転する通常運転モードにおける動作状態を示している。図３における（Ａ）は負荷となる推進電動機Ｍ１、Ｍ２の運転（負荷）パターンを示す。停止−加速域−定速域−減速域−停止となる運転パターンを繰り返し、負荷の大きさは、船舶の速度に比例するのでここでは負荷Ｌとして示している。（Ｂ）は、設定スイッチＳpで設定される単独運転設定信号であり、ａ１は、発電装置Ｐ１側の設定信号であり、ａ２は、発電装置Ｐ２側の設定信号である。図３は、図２に示す設定スイッチＳｐを接点ａ１側に閉じて軽負荷時に単独運転する発電装置を発電装置Ｐ１に設定した状態を示している。（Ｃ）は、推進電動機の運転指令信号であり、停止と運転の２値で示す。（Ｄ）は軽負荷検出信号ｆであり、軽負荷が検出されたとき「１」、その他のとき「０」となる。
【００３６】
また、図３における（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）および（Ｉ）は、それぞれ発電装置Ｐ１側のディーゼル・エンジンＤＥ１、推進発電機ＧＬ１、電力変換装置ＣＩ１、動力用発電機ＧＳ１および半導体スイッチＴＳ１の出力状態を示す。同様に（Ｊ）、（Ｋ）、（Ｌ）、（Ｍ）および（Ｎ）は、それぞれ発電装置Ｐ２側のディーゼル・エンジンＤＥ２、推進発電機ＧＬ２、電力変換装置ＣＩ２、動力用発電機ＧＳ２および半導体スイッチＴＳ２の出力状態を示す。
【００３７】
図２の給電系統におけるスイッチＳｄ１１〜Ｓｄ３は、２台の発電装置Ｐ１、Ｐ２および推進電動機Ｍ１、Ｍ２を並列運転するモードであるためすべて閉じられている。
【００３８】
（ア）推進系給電系統の動作
図３のｔ１時点で運転指令信号（図３（Ｃ））が「停止」から「運転」に立ち上がると、推進系制御装置ＣＬｄがこの指令に対応して変換装置ＣＩ１、ＣＩ２へ制御信号ｅ１，ｅ２が送られ、これらの変換装置が運転を開始する。これにより２台の発電装置Ｐ１、Ｐ２で発生された電力が、電力変換装置ＣＩ１、ＣＩ２を介して推進電動機Ｍ１、Ｍ２へ並列的に給電され、これらの電動機が始動し、徐々に加速し速度が上昇する。速度すなわち電動機の負荷量が、図３（Ａ）の軽負荷レベルＬｌに達するまでは、制御装置ＣＬｄが軽負荷であることを検出し、軽負荷検出信号ｆが「１」レベルとなり、軽負荷レベルＬｌを越えると「０」レベルとなる。推進電動機の負荷量が定常速度時の定常負荷Ｌｎに達すると、ここで一定に保たれ、その後の減速指令に従って負荷量を減らし、０になったところで運転指令信号が「停止」となる。この減速の過程で負荷量が軽負荷レベルＬl以下となり、軽負荷検出信号ｆが再び「１」レベルとなる。この後は、運転指令にしたがってこのような運転パターンを繰り返す。
【００３９】
軽負荷検出信号ｆが「１」レベルとなる駆動電動機の始動開始点から軽負荷レベルＬlとなるまでの期間Ｎは、軽負荷検出レベルＬｌを定常負荷Ｌnの１０％
に設定した場合、並列運転される２台の発電装置Ｐ１、Ｐ２の推進用発電機ＧＬ１，ＧＬ２のそれぞれは、定常負荷の５％ずつの負荷を負担するので、極端な軽負荷状態となり、並列運転されているディーゼル・エンジンＤＥ１、ＤＥ２は、定速運転を安定に行える状態になく、運転が不安定となる。
【００４０】
この実施例においては、軽負荷検出信号ｆが「１」レベルのときには、制御装置ＣＬｄが、運転設定スイッチＳｐによって設定された方の発電装置Ｐ１側の電力変換装置ＣＩ１はそのまま運転を継続させ、他方の発電装置Ｐ２側の変換装置ＣＩ２への運転指令を中断し運転を停止させ、当該電力変換装置ＣＩ２から推進電動機への給電が停止されるように作用する（図３（Ｇ）、（Ｌ）参照）。したがって、軽負荷領域では、並列運転されている２台の発電装置のうちのＰ２が外されてＰ１だけの単独運転と等価な状態となり、１０％の負荷は運転を継続している方の１台の発電装置が全部を負担することになる。すなわち、このとき、推進電動機Ｍ１、Ｍ２の間を接続する母線Ｂｄに挿入された運転モード選択スイッチＳｄ３がオンしているので、変換装置ＣＩ２が停止されても、運転されている方の変換装置ＣＩ１から、スイッチＳｄ１１−Ｓｄ３−Ｓｄ２２を介して推進電動機Ｍ２へも給電される。これにより軽負荷状態では２台の原動機駆動発電装置の原動機は両方とも運転を継続するが、発電機は一方の推進用発電機の単独運転と等価な状態となり並列運転時の原動機（ディーゼル・エンジン）の不安定動作が回避される。
【００４１】
そして、推進電動機の速度が上昇し、負荷量が軽負荷検出レベルＬｌを越えると、軽負荷検出信号ｆが「０」レベルとなるので、制御装置ＣＬｄは、運転を停止していた電力変換装置ＣＩ２へ運転指令を与えて（図３（Ｌ））、この電力変換装置ＣＩ２から再び給電を行わせるように作用する。このため、負荷が高負荷となると、２台の発電装置Ｐ１、Ｐ２から並行して推進電動機Ｍ１、Ｍ２へ給電するので、給電電力が不足することはない。
【００４２】
（イ）動力系給電系統の動作：動力用発電機が２台並列運転時
発電装置Ｐ１、Ｐ２におけるディーゼル・エンジンＤＥ１，ＤＥ２によりそれぞれ推進用発電機ＧＬ１，ＧＬ２と共通に駆動される船内動力用の２台の発電機ＧＳ１，ＧＳ２を並列運転する場合は、図２の給電系統において遮断器ＣＢｓ１，ＣＢｓ２および半導体スイッチＴＳ１、ＴＳ２がオンされ、発電機ＧＳ１，ＧＳ２の出力が図示しない各種の船内動力負荷が接続された船内動力母線Ｂｓに並列に供給される。船内動力負荷の容量は前記したように推進系の負荷（推進電動機）の容量の１／１０以下と小さいため、前記したように推進系給電系統において軽負荷であることが検出された状態においては、原動機（ディーゼル・エンジン）の負荷状態は軽負荷状態であることに変わりがない。
【００４３】
このときの動作は、図２の回路において、推進系制御装置ＣＬｄが推進系軽負荷検出信号ｆを発生し（図３（Ｄ））、動力系制御装置ＣＬｓへ与える。制御装置ＣＬｓは、軽負荷検出信号ｆを受け取ると、設定スイッチＳｐから単独運転設定信号ａ１があたえられているので、設定されていない側の発電機ＧＳ２の励磁調整器ＥＸｓ２へ、励磁電流を絞り込む制御信号ｇ２を与え、発電機ＧＳ２の出力電圧を僅かに低下させた上で、半導体スイッチＴＳ２へオフ指令信号ｍ２を与えてこれらをオフさせたのち遮断器ＣＢｓ２へ遮断指令ｋ２を与えて遮断し、発電機ＧＳ２を母線Ｂｓから切り離して発電機の出力を停止した状態とする（図３（Ｍ）参照）。発電機ＧＳ２を切り離す際、励磁調整器ＥＸｓ２により励磁電流を絞り込んで発電機ＧＳ２の出力電圧を僅かに低下させることにより半導体スイッチＴＳ２の母線側の電圧が高くなるため半導体スイッチＴＳ２をオフ動作を確実にすることができる。そして遮断器ＣＢ２は負荷電流なしで遮断動作を行なうのでこれの負担が軽くなり寿命を延ばすことができる。
【００４４】
これにより、動力系の発電機は、発電機ＧＳ１だけの単独運転の状態となり、発電装置Ｐ２のディーゼル・エンジンＤＥ２の運転は継続されるが（図３（Ｊ）参照）、これにかかる負荷はゼロになり、原動機も実質上発電装置Ｐ１側のディーゼル・エンジンＤＥ１の単独運転状態となるため、大容量の推進系負荷の軽負荷状態における２台のディーゼル・エンジンの不安定となる並列運転状態が回避され、船内動力系給電母線Ｂｓへの給電を安定に行うことができる。
【００４５】
軽負荷時に動力用発電機を単独運転へ移行するために前記においては、励磁調整器により、発電機の出力電圧を絞り込んだ上で、遮断器または半導体スイッチを遮断するようにしたが、遮断器ＣＢｓ１，ＣＢｓ２または半導体スイッチＴＳ１，ＴＳ２だけで、発電機ＧＳ１，ＧＳ２の出力を遮断するようにしてもよい。この場合、システムの運転停止時は遮断器ＣＢｓ１，ＣＢｓ２を開閉し、通常の運転時は半導体スイッチＴＳ１，ＴＳ２をオン，オフするようにすると、機械的寿命を有する遮断器の動作回数を減らすことができるため、頻繁な制御をおこなっても長期間の使用に耐え、信頼性を向上できる。
【００４６】
（ウ）動力系給電系統の動作：動力用発電機の１台運転の切換え
２台の動力用発電機ＧＳ１，ＧＳ２のうちの一方を１台で単独運転する場合は、休止する方の発電装置側の遮断器、例えばＣＢｓ２を「開」とし、動力用発電機ＧＳ２を、船内動力給電母線Ｂｓから切り離す。
【００４７】
運転する発電機を例えば、ＧＳ１からＧＳ２へ切換える場合、船内動力系給電母線Ｂｓを停電させないために、停止されている発電装置Ｐ２側のディーゼル・エンジンＤＥ２を起動し、動力用発電機ＧＳ２を立ち上げる。そして運転中の発電機ＧＳ１と同期させるために、動力系制御装置ＣＬｓが、動力用発電機ＧＳ２の出力電圧信号ｈ２と船内動力給電母線Ｂｓの電圧信号ｌ１を取り込んで両者の周波数および位相を合わせるようにディーゼル・エンジンＤＥ２に速度制御信号ｊ２を与え、その速度を制御する。電圧信号ｌ１とｈ２の周波数および位相が一致したことを制御装置ＣＬｓが判定すると、遮断器ＣＢｓ２へ投入信号ｋ２を発してこれを投入させ、半導体スイッチＴＳ２へオン信号ｍ２を与えてこれをオンさせて発電機ＧＳ１とＧＳ２を並列運転状態とする。
【００４８】
この後、遮断信号ｋ１によって発電機ＧＳ１側の遮断器ＣＢｓ１を遮断し、オフ信号ｍ１によって半導体スイッチＴＳ１をオフとすることによって、動力用発電機ＧＳ１を船内動力給電母線Ｂｓから切り離し、動力用発電機ＧＳ１からＧＳ２への運転切換えが完了する。
【００４９】
【発明の効果】
前記のとおり、この発明によれば、ディーゼル・エンジンなどの原動機により発電機を駆動して発電を行う原動機駆動発電装置によって負荷変動の大きな大容量負荷および比較的負荷変動の小さな小容量負荷へ給電するものにおいて、前記原動機駆動発電装置を大容量の発電機と小容量の発電機とを設け、この両方の発電機を１台の原動機により共通に駆動するように構成するとともに大容量の発電機から大容量負荷へ給電し、小容量の発電機から小容量負荷へ各別に給電するようにしているので、２種類の発電機が共通の原動機により駆動できるため、発電装置の重量を軽減できるとともに設置スペースを縮小できる効果が得られる。
【００５０】
また、この発明においては、１台の原動機により大容量発電機と小容量発電機とを共通に駆動するように構成した原動機駆動発電装置を２組設け、各組の大容量発電機から大容量負荷へ、そして小容量発電機から小容量負荷へそれぞれ並列的に給電するようにし、大容量負荷が軽負荷となったとき、２組の原動機駆動発電装置の２台の原動機は運転を継続したまま、選択されたいずれか一方の組の原動機駆動発電装置から単独で前記大容量および小容量の両方の負荷への給電を行うようにすることにより、２台の原動機の軽負荷時の並列運転状態が解消され、原動機の安定運転ができ、小容量発電機からの給電を安定的に継続できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の基本的な実施例を示す構成図。
【図２】この発明のより具体的な実施例を示す構成図。
【図３】この発明の動作を説明するタイムチャート。
【図４】従来の装置を示す構成図。
【符号の説明】
Ｐ１，Ｐ２：原動機駆動発電装置
ＧＬ１，Ｇｌ２：推進用発電機（大容量発電機）
ＧＳ１，ＧＳ２：船内動力用発電機（小容量発電機）
Ｍ１，Ｍ２：推進電動機（大容量負荷）
Ｂｄ：推進系給電母線
Ｂｓ：船内動力給電母線
【図１】
0003835601.tif 000002
【図２】
0003835601.tif 000003
【図３】
0003835601.tif 000004
【図４】
0003835601.tif 000005