(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンによって駆動される発電機と、
発電機から供給される交流電流を直流電流に変換する整流回路と、
整流回路から供給される直流電流を交流電流に変換する出力側電力変換回路と、
を備えるガスタービン発電機の制御装置において、
電力負荷Ｌを検出する電力負荷検出手段と、
電力負荷Ｌに応じた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを設定する目標エンジン回転速度設定手段と、
エンジン回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検出手段と、
エンジン回転速度Ｎを目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジン回転速度制御手段と、
整流回路によって変換される直流電圧Ｖを検出する直流電圧検出手段と、
整流回路によって変換される直流電流Ａを検出する直流電流検出手段、
検出されるエンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔを設定する上限値設定手段と、
エンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段と、
を備えたことを特徴とするガスタービン発電機の制御装置。
【請求項２】
ガスタービンエンジンによって駆動される発電機と、
発電機から供給される交流電流を直流電流に変換する整流回路と、
整流回路から供給される直流電流を交流電流に変換する出力側電力変換回路と、
を備えるガスタービン発電機の制御装置において、
電力負荷Ｌを検出する電力負荷検出手段と、
電力負荷Ｌに応じた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを設定する目標エンジン回転速度設定手段と、
エンジン回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検出手段と、
エンジン回転速度Ｎを目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジン回転速度制御手段と、
エンジンに吸入される空気温度Ｔｉｎを検出する空気温度検出手段と、
始動時の空気温度Ｔｉｎに応じてエンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔを設定する始動時上限値設定手段と、
始動時の空気温度Ｔｉｎに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔによって燃料噴射量を制限する時間Ｔｉｍｅを設定する制限時間設定手段と、
始動後から時間Ｔｉｍｅが経過する間にエンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段と、
を備えたことを特徴とするガスタービン発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガスタービン発電機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンエンジンに駆動されるガスタービン発電機は、発電機によってつくられる交流電流がインバータにおいて直流電流に変換され、トランジスタでインバータ出力電圧を監視しながらチョッピングして、出力電圧と周波数一定のサイン波とする交流電流に変換される(特開昭５９−２２２０９９号公報、参照)。
【０００３】
この種のガスタービン発電機に設けられる制御装置は、図１１に示すように、インバータによって変換される直流電流Ａを検出する直流電流検出手段６０と、直流電圧Ｖを検出する直流電圧検出手段６１とを備える。検出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから電力負荷Ｌが演算され、電力負荷Ｌに応じて予め設定されたマップ５９を基に目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔが検索される。こうして、電力負荷Ｌに対応した目標エンジン回転速度に近づけるように燃料噴射量のフィードバック制御が行われ、電力負荷に対して極力低い回転速度で運転して、燃費の低減をはかるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、永久磁石を用いた発電機は、永久磁石の着磁バラツキにより個々の発電機で発電電圧にある程度のバラツキが生じる。
【０００５】
また、発電電圧は永久磁石の温度が低下するのに伴って高まる傾向がある。
【０００６】
しかしながら、こうした発電電圧が変動する全ての条件を考慮して、インバータによって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えないように設定しようとすると、エンジンの回転速度の変化幅が小さくなってエンジンの効率が悪化するという問題点があった。あるいは、エンジンの回転速度の変化幅を十分に確保しようとすると、電子デバイスに要求される耐電圧規格を高くして製品のコストアップ等を招くという問題点が生じる。
【０００７】
本発明は上記の問題点を解消し、ガスタービン発電機の制御装置において、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低く抑えつつ、エンジンの効率を高めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のガスタービン発電機の制御装置は、
ガスタービンエンジンによって駆動される発電機と、
発電機から供給される交流電流を直流電流に変換する整流回路と、
整流回路から供給される直流電流を交流電流に変換する出力側電力変換回路と、
を備えるガスタービン発電機の制御装置において、図１２に示すように、
電力負荷Ｌを検出する電力負荷検出手段８１と、
電力負荷Ｌに応じた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを設定する目標エンジン回転速度設定手段８２と、
エンジン回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検出手段８３と、
エンジン回転速度Ｎを目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジン回転速度制御手段８４と、
整流回路によって変換される直流電圧Ｖを検出する直流電圧検出手段８５と、
整流回路によって変換される直流電流Ａを検出する直流電流検出手段８６、
検出されるエンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔを設定する上限値設定手段８７と、
エンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段８８と、
を備える。
【０００９】
請求項２に記載のガスタービン発電機の制御装置は、図１３に示すように、
電力負荷Ｌを検出する電力負荷検出手段８１と、
電力負荷Ｌに応じた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを設定する目標エンジン回転速度設定手段８２と、
エンジン回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検出手段８３と、
エンジン回転速度Ｎを目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジン回転速度制御手段８４と、
エンジンに吸入される空気温度Ｔｉｎを検出する空気温度検出手段９１と、
始動時の空気温度Ｔｉｎに応じてエンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔを設定する始動時上限値設定手段９２と、
始動時の空気温度Ｔｉｎに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔによって燃料噴射量を制限する時間Ｔｉｍｅを設定する制限時間設定手段９３と、
始動後から時間Ｔｉｍｅが経過するまでエンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段９４と、
を備える。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載のガスタービン発電機の制御装置において、電力負荷Ｌが小さくなる程低くなるように設定された目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量のフィードバック制御が行われることにより、電力負荷Ｌに対して極力低い回転速度で運転される。
【００１１】
エンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて設定された上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限されることにより、永久磁石の着磁バラツキ等に影響されることなく、整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。このため、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【００１２】
請求項２に記載のガスタービン発電機の制御装置において、電力負荷Ｌが小さくなる程低くなるように設定された目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量のフィードバック制御が行われることにより、電力負荷Ｌに対して極力低い回転速度で運転される。
【００１３】
始動時の空気温度Ｔｉｎに対応した時間Ｔｉｍｅにわたって上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限されることにより、極低温時に永久磁石の温度が低下することにより発電電圧が大幅に高まることに対処して、整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。このため、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、ガスタービンエンジン１は、大気を吸入して必要な圧力まで圧縮するコンプレッサ２と、内部で燃料を燃焼させこのコンプレッサ２から送られる圧縮空気を加熱して高温ガスをつくる燃焼器３と、燃焼器３から出た燃焼ガスのもつエネルギーを機械的な仕事に変換するタービン４と、タービン４から排出される排気ガスの熱によりコンプレッサ２から燃焼器３に送られる圧縮空気を加熱する熱交換器５とから基本的に構成される。
【００１６】
燃焼器３に送られる燃料供給量を調整するため、燃料調整弁６が設けられる。燃料調整弁６によって調整される燃料噴射量は、コントローラ７からの指令によって制御される。
【００１７】
ガスタービンエンジン１のタービン軸８に三相交流発電機５１が直結される。三相交流発電機５１は永久磁石を用いたものである。
【００１８】
図２に示すように、発電機５１のステータに巻かれた巻線からの出力は、インバータ２２を介して電気負荷２８に供給される。
【００１９】
図２において、３８はガスタービンエンジン１に備えられる補機である。この補機３８としては、燃料調整弁６、図示しない燃料ポンプ、オイルポンプ、燃料停止弁等がある。
【００２０】
インバータ２２は、コントローラ７に内蔵され、始動時には三相交流発電機５１を始動用電動機として駆動し、始動終了後に電力負荷２８および補機３８に電力を供給する。
【００２１】
インバータ２２の整流回路２３は、そのスイッチング部として６つのダイオード２３ａ〜２３ｆと並列にトランジスタ２６ａ〜２６ｆを備える。
【００２２】
始動時にコントローラ７からの指令により各トランジスタ２６ａ〜２６ｆのベース電流が決められた順序でＯＮ，ＯＦＦ制御されることにより、発電機５１の巻線にバッテリ４１からの電流を送り、三相交流発電機５１を回転させる。
【００２３】
始動終了後にコントローラ７からの指令により、トランジスタ２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆをＯＦＦにし、ダイオード２３ａ，２３ｂ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆのみを働かせて、発電機５１からの三相交流電流を直流電流に変換する。
【００２４】
インバータ２２の出力側電力変換回路２４は、そのスイッチング部として４つのダイオード２４ｅ〜２４ｈと並列に４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄを備え、出力側電力変換装置２４の出口出力に出力側ＬＣフィルタ２７を介して電気負荷２８が接続される。
【００２５】
始動終了後にコントローラ７からの指令により、４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄのベース電流が決められた順序でＯＮ，ＯＦＦ制御されることにより、始動用三相電力変換装置２３からの直流電流を単相所定電圧の交流出力に変換する。
【００２６】
マイコンを主体として構成されるコントローラ７は、図３に示すように、タービン軸８の回転速度Ｎを検出するセンサ１８の検出信号、後述するエンジンに吸入される空気温度Ｔｉｎを検出する空気温度検出手段６３の検出信号、エンジンに吸入される空気圧力Ｐｉｎを検出する空気圧力検出手段６４の検出信号が入力され、ガスタービン１の運転を制御する。
【００２７】
コントローラ７は、インバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電流Ａを検出する直流電流検出手段６０と、直流電圧Ｖを検出する直流電圧検出手段６１とを備える。
【００２８】
コントローラ７では、検出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから電力負荷Ｌが演算され、電力負荷Ｌと空気温度Ｔｉｎおよび空気圧力Ｐｉｎに応じて予め設定されたマップ４６を基に目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔが検索される。
【００２９】
こうして、エンジン回転速度Ｎを電力負荷Ｌ空気温度Ｔｉｎおよび空気圧力Ｐｉｎに対応した目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴射量のフィードバック制御が行われ、電力負荷に対して極力低い回転速度で運転して、燃費の低減をはかるようになっている。
【００３０】
図５は電力負荷量とエンジン回転速度に対する発電機電圧の関係を示す特性図である。発電電圧はエンジン回転速度に略比例して高まり、各エンジン回転速度では電力負荷（電流量）が高まるのに伴って低下する。
【００３１】
さらに永久磁石を用いた発電機２１は、永久磁石の着磁バラツキにより個々の発電機２１で発電電圧に１０％程度のバラツキが生じる。
【００３２】
図６は電力負荷量に対するインバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電圧Ｖの関係を示す特性図である。コンデンサ２５によって構成される平滑回路のピークホールド特性により、直流電圧Ｖは無電力負荷に近い領域で急に高まる特性がある。通常この直流電圧Ｖの変化は、出力側電力変換回路２４のスイッチング部を介して所定電圧の交流出力に変換される。
【００３３】
ところで、インバータ２２はコンデンサ２５における直流部の電圧を出力側電力変換回路２４のスイッチング部で低下させて交流出力電圧に変換するため、コンデンサ２５における直流部の電圧は、交流のピーク電圧に波形成形用電圧を加えた値以上に高める必要がある。エンジン回転速度が低くなり過ぎると、直流電圧Ｖが十分に得られなくても、設定された交流出力電圧値が得られるようにインバータ２２が制御される結果、交流出力電圧波形がつぶれてしまい、完全なサイン波に対するズレを表す電圧波形歪み率が大きくなってしまう。
【００３４】
また、インバータ２２における直流回路の耐電圧規格を高くすると製品のコストアップ等を招くため、最高電圧をできるだけ低く設定したいという要求がある。
【００３５】
このため、図７に示すように、インバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電圧Ｖは、電子デバイスの耐電圧から決まる上限と、電圧波形歪み率から決まる下限をそれぞれ越えないように設定される。
【００３６】
図８は、発電機２１を構成する永久磁石の温度に対する発電電圧の関係を示す特性図である。発電電圧は永久磁石の温度が低下するのに比例して高まる。このため、インバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えないように設定しようとすると、エンジンの回転速度の変化幅が小さくなってエンジンの効率が悪化するという問題点があった。あるいは、エンジンの回転速度の変化幅を十分に確保しようとすると、電子デバイスに要求される耐電圧規格を高くして製品のコストアップ等を招くという問題点が生じる。
【００３７】
本発明はこれに対処して、図３に示すように、検出されるエンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔを設定したマップ４５を備える。マップ４５において、上限値Ｎｌｉｍｉｔはエンジン回転速度Ｎが上昇するのにしたがって低下するように設定されている。マップ４５において、上限値Ｎｌｉｍｉｔは直流電圧Ｖが高まるのにしたがって低下するように設定されている。マップ４５において、上限値Ｎｌｉｍｉｔは直流電流Ａが高まるのにしたがって低下するように設定されている。
【００３８】
エンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段として、判定手段６５が設けられる。判定手段６５はマップ４６を基に検索された目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔが上限値Ｎｌｉｍｉｔより高い場合に、上限値Ｎｌｉｍｉｔを最終的な目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔとして出力する。
【００３９】
図４のフローチャートはコントローラ７において実行されるガスタービンエンジン１の目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを演算するルーチンを示している。
【００４０】
これについて説明すると、まず、ステップ１１にて、直流電流検出手段６０によって検出される直流電流Ａを読込む。
【００４１】
続いて、ステップ１２にて、直流電圧検出手段６１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。
【００４２】
続いて、ステップ１３にて、検出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから電力負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演算する。
【００４３】
続いて、ステップ１４にて、回転速度センサ１８によって検出される回転速度Ｎを読込む。
【００４４】
続いて、ステップ１５にて、予め設定されたマップ４５に基づいて、読込まれたエンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて上限値Ｎｌｉｍｉｔを決定する。このステップ１５にて行われる処理が上限値設定手段を構成する。
【００４５】
続いて、ステップ１６にて、空気温度検出手段６３によって検出されるエンジンに吸入される空気温度Ｔｉｎを読込む。
【００４６】
続いて、ステップ１７にて、空気圧力検出手段６４によって検出されるエンジンに吸入される空気圧力Ｐｉｎを読込む。
【００４７】
続いて、ステップ１８にて、予め設定されたマップ４６に基づいて電力負荷Ｌと空気温度Ｔｉｎおよび空気圧力Ｐｉｎに応じて目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを決定する。このステップ１８にて行われる処理が目標エンジン回転速度設定手段を構成する。
【００４８】
続いて、ステップ１９にて、読込まれた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔと上限値Ｎｌｉｍｉｔのうち小さい方を最終的な目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔとして回転速度制御部に設定し、本ルチーンを終了する。
【００４９】
こうして、運転条件に応じた上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限されることにより、永久磁石の着磁バラツキ等に影響されることなく、インバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。このため、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【００５０】
次に、図９に示す実施形態について説明する。
【００５１】
コントローラでは、前記実施形態と同様に、検出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから電力負荷Ｌが演算され、電力負荷Ｌと空気温度Ｔｉｎおよび空気圧力Ｐｉｎに応じて予め設定されたマップ４６を基に目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔが検索される。
【００５２】
ところで、例えば−３０°Ｃ程度の極低温時に永久磁石の温度が低下することにより発電電圧が大幅に高まる。このため、極低温時に対応してインバータの整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えないように設定しようとすると、エンジンの回転速度の変化幅が小さくなってエンジンの効率が悪化するという問題点がある。あるいは、エンジンの回転速度の変化幅を十分に確保しようとすると、電子デバイスに要求される耐電圧規格を高くして製品のコストアップ等を招くという問題点が生じる。
【００５３】
本発明はこれに対処して、始動時の空気温度Ｔｉｎを基にエンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔを決定する始動時上限値設定手段として、マップ５０を備える。マップ５０において、エンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔは始動時の空気温度Ｔｉｎが低下するのに伴って低下するように設定されている。
【００５４】
始動時の空気温度Ｔｉｎを基にエンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限する時間Ｔｉｍｅを設定する制限時間設定手段として、マップ５１を備える。マップ５１において、エンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔは始動時の空気温度Ｔｉｎが低下するのに伴って低下するように設定されている。
【００５５】
エンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限するエンジン回転速度制限手段として、判定手段６６が設けられる。判定手段６６はマップ４６を基に検索された目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔが上限値Ｎｌｉｍｉｔより高い場合に、上限値Ｎｌｉｍｉｔを最終的な目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔとして出力する。
【００５６】
図１０のフローチャートはコントローラにおいて実行されるガスタービンエンジン１の目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを演算するルーチンを示している。
【００５７】
これについて説明すると、まず、ステップ２１にて、空気温度検出手段６３によって検出されるエンジンに吸入される空気温度Ｔｉｎを読込む。
【００５８】
続いて、ステップ２２にて、予め設定されたマップ５０に基づいて始動時の空気温度Ｔｉｎに応じてエンジン回転速度上限値Ｎｌｉｍｉｔを決定する。このステップ２２にて行われる処理が始動後のエンジン回転速度上限値設定手段を構成する。
【００５９】
続いて、ステップ２３にて、予め設定されたマップ５１に基づいて始動時の空気温度Ｔｉｎに応じてエンジン回転速度Ｎが上限値Ｎｌｉｍｉｔを越えないように燃料噴射量を制限する時間Ｔｉｍｅを決定する。このステップ２３にて行われる処理が始動後のエンジン回転速度制限時間設定手段を構成する。
【００６０】
続いて、ステップ２４にて、空気圧力検出手段６４によって検出されるエンジンに吸入される空気圧力Ｐｉｎを読込む。
【００６１】
続いて、ステップ２５にて、直流電流検出手段６０によって検出される直流電流Ａを読込む。
【００６２】
続いて、ステップ２６にて、直流電圧検出手段６１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。
【００６３】
続いて、ステップ２７にて、検出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから電力負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演算する。
【００６４】
続いて、ステップ２８にて、予め設定されたマップ４６に基づいて電力負荷Ｌと空気温度Ｔｉｎおよび空気圧力Ｐｉｎに応じて目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを決定する。
【００６５】
続いて、ステップ２９にて、読込まれた目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔと上限値Ｎｌｉｍｉｔのうち小さい方を最終的な目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔとして回転速度制御部に設定し、本ルチーンを終了する。
【００６６】
こうして、始動時の空気温度Ｔｉｎに対応した上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限されることにより、極低温時に永久磁石の温度が低下することにより発電電圧が大幅に高まることに対処して、インバータの整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。このため、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載のガスタービン発電機の制御装置によれば、エンジン回転速度Ｎと直流電圧Ｖおよび直流電流Ａに応じて設定された上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限される構成としたため、永久磁石の着磁バラツキ等に影響されることなく、整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。この結果、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【００６８】
請求項２に記載のガスタービン発電機の制御装置によれば、始動時の空気温度Ｔｉｎに対応した時間Ｔｉｍｅにわたって上限値Ｎｌｉｍｉｔによってエンジン回転速度Ｎが制限される構成としたため、極低温時に永久磁石の温度が低下することにより発電電圧が大幅に高まることに対処して、整流回路によって変換される直流電圧Ｖが電子デバイスの耐電圧から決まる上限を越えない範囲で運転される。この結果、電子デバイスに要求される耐電圧規格を低くして製品のコストダウンがはかれるとともに、エンジンの回転速度の変化幅を大きくしてエンジンの効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すガスタービン発電機の構成図。
【図２】同じく電気回路図。
【図３】同じくコントローラのブロック図。
【図４】同じく目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを演算する制御内容を示すフローチャート。
【図５】同じく電力負荷量とエンジン回転速度に対する発電機電圧の関係を示す特性図。
【図６】同じく電力負荷量に対するインバータの整流回路によって変換される直流電圧Ｖの関係を示す特性図
【図７】同じく直流電圧Ｖの設定範囲を示す特性図。
【図８】同じく発電機を構成する永久磁石の温度に対する発電電圧の関係を示す特性図。
【図９】他の実施形態を示すコントローラのブロック図。
【図１０】同じく目標エンジン回転速度Ｎｓｅｔを演算する制御内容を示すフローチャート。
【図１１】従来例を示すコントローラのブロック図。
【図１２】請求項１に記載の発明のクレーム対応図。
【図１３】請求項２に記載の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
１  ガスタービンエンジン
２  コンプレッサ
３  燃焼器
４  タービン
５  熱交換器
６  燃料調整弁
７  コントローラ
１０  電圧波形歪み率設定スイッチ
２１  発電機
２２  インバータ
２３  整流回路
２４  出力側電力変換回路
２８  電気負荷
５０  直流電圧検出手段
５１  直流電流検出手段
５５  目標電圧波形歪み率設定手段
８１  電力負荷検出手段
８２  目標エンジン回転速度設定手段
８３  エンジン回転速度検出手段
８４  エンジン回転速度制御手段
８５  直流電圧検出手段
８６  直流電流検出手段
８７  上限値設定手段
８８  エンジン回転速度制限手段
９１  空気温度検出手段
９２  始動時上限値設定手段
９３  制限時間設定手段
９４  エンジン回転速度制限手段
【図１】
0003808134.tif 000002
【図２】
0003808134.tif 000003
【図３】
0003808134.tif 000004
【図４】
0003808134.tif 000005
【図５】
0003808134.tif 000006
【図６】
0003808134.tif 000007
【図７】
0003808134.tif 000008
【図８】
0003808134.tif 000009
【図９】
0003808134.tif 000010
【図１０】
0003808134.tif 000011
【図１１】
0003808134.tif 000012
【図１２】
0003808134.tif 000013
【図１３】
0003808134.tif 000014