專利名稱：渦輪增壓發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪增壓發(fā)電裝置的技術(shù)領(lǐng)域，該渦輪增壓發(fā)電裝置通過從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)，從而對所述內(nèi)燃機(jī)壓縮地供給吸氣的同時，將通過驅(qū)動與所述壓縮機(jī)的軸端連接的發(fā)電機(jī)而發(fā)電得到的交流電經(jīng)由電力變換單元提供給電力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公知如下的渦輪增壓發(fā)電裝置通過利用諸如從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)，從而向內(nèi)燃機(jī)壓縮地供給吸氣來實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的輸出提高，并且利用壓縮機(jī)的驅(qū)動來利用剩余的能量，在發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。為了使來自發(fā)電機(jī)的輸出電力按照內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)(排出氣體的能量)而變動，由發(fā)電機(jī)發(fā)電而得到的電力被逆變器等構(gòu)成的電力變換單元變換為適當(dāng)?shù)念l率以及電壓值，并提供給電力系統(tǒng)。
例如專利文獻(xiàn)I所公開的渦輪增壓發(fā)電裝置中，通過基于檢測值對發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行反饋控制，從而將旋轉(zhuǎn)速度維持為適當(dāng)?shù)闹?，?shí)現(xiàn)渦輪增壓器所致的吸氣壓的提高，并且，利用剩余能量，通過發(fā)電機(jī)高效地發(fā)電?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2008-286016號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在上述專利文獻(xiàn)I中，通過將發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度維持為規(guī)定值，來實(shí)現(xiàn)輸出電力的控制。可是，在內(nèi)燃機(jī)中，因?yàn)樵谪?fù)載變動時內(nèi)燃機(jī)能有效地動作的轉(zhuǎn)速(最佳轉(zhuǎn)速)也變動，所以，如專利文獻(xiàn)I那樣，以將轉(zhuǎn)速維持為規(guī)定值的方式來進(jìn)行控制時，將從最佳轉(zhuǎn)速發(fā)生偏離，能量的利用效率將發(fā)生惡化。即，因?yàn)樵趯＠墨I(xiàn)I中基于轉(zhuǎn)速來控制輸出電力，所以，存在當(dāng)負(fù)載變化時無法得到良好的追隨性這樣的問題。另外，如船舶等具備多個發(fā)電機(jī)，在其中的發(fā)電機(jī)應(yīng)用渦輪增壓發(fā)電裝置時，通過謀求渦輪增壓發(fā)電裝置和其他的發(fā)電機(jī)的協(xié)調(diào)(以避免全部發(fā)電量存在問題而實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備相互間的電力控制的意思)，從而需要調(diào)整對電力系統(tǒng)的供電。在專利文獻(xiàn)I中，完全沒有考慮在這樣協(xié)調(diào)控制下的控制。特別是，如上所述，因?yàn)樵谪?fù)載變化時的追隨性不佳，需要設(shè)置在向電力系統(tǒng)的供給電力成為過大的情況下進(jìn)行工作的保護(hù)電路，從而存在使整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化這樣的問題。另外，在專利文獻(xiàn)I中，基于電動機(jī)的輸出電壓波形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度的檢測，但發(fā)電機(jī)在低速旋轉(zhuǎn)時電壓振幅微小，檢測困難。因此，存在難以確保向電力系統(tǒng)的同步接入時等的、發(fā)電機(jī)的低速旋轉(zhuǎn)時的控制精度這樣的問題。另外，在專利文獻(xiàn)I中，為了檢測發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，需要設(shè)置速度檢測器、頻率檢測單元。因此，存在檢測設(shè)備、控制電路復(fù)雜化，且不能容易實(shí)施這樣的問題。本發(fā)明鑒于上述課題而完成的，其目的是提供對于內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載變化具有良好的追隨性、可高效且穩(wěn)定地進(jìn)行發(fā)電的渦輪增壓發(fā)電裝置。用于解決技術(shù)問題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置的特征在于，該渦輪增壓發(fā)電裝置通過從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)，從而對所述內(nèi)燃機(jī)壓縮地供給吸氣的同時，將通過驅(qū)動與所述壓縮機(jī)的軸端連接的發(fā)電機(jī)而發(fā)電得到的交流電經(jīng)由電力變換單元提供給電力系統(tǒng)，其中，所述電力變換單元具有變換器，其將由所述發(fā)電機(jī)發(fā)電得到的交流電變換為直流電，并輸出；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角估計單元，其基于所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通來估計所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角；以及控制單元，其以所述估計的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)，將從所述發(fā)電機(jī)輸出的交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，并按照使該直流電流的大小保持在基于所述變換器的輸出直流電壓值而設(shè)定的目標(biāo)直流電流值的方式來控制所述變換器的輸出直流電。
根據(jù)本發(fā)明，通過以基于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通而估計出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)，將從發(fā)電機(jī)輸出的交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，從而可對在時間上每時每刻變動的交流電流進(jìn)行實(shí)質(zhì)的反饋控制。以坐標(biāo)變換了的直流電流的大小保持在基于變換器的輸出直流電壓值而設(shè)定的目標(biāo)直流電流值的方式來進(jìn)行像這樣的控制。由此，可實(shí)現(xiàn)變換器的輸出功率的穩(wěn)定化，并且即使在產(chǎn)生負(fù)載變動的情況下也能夠得到良好的追隨性。尤其所述目標(biāo)直流電流值也能夠以所述變換器的輸出直流電壓值被保持在預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)直流電壓值的方式來進(jìn)行設(shè)定。這個情況下，按照變換器的輸出直流電壓值被維持在適于電力系統(tǒng)及并網(wǎng)逆變器的直流電壓值的方式來控制該輸出電力。優(yōu)選的是所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角估計單元可基于所述發(fā)電機(jī)的輸出交流電流來計算所述轉(zhuǎn)子磁通。這種情況下，可基于電動機(jī)的輸出交流電的電路常數(shù)(電感、阻抗等)，高精度地計算出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角。另外，所述變換器包含用于使所述發(fā)電機(jī)的輸出端子短路的開關(guān)單元，所述控制單元在同步接入所述發(fā)電機(jī)的情況下，可通過驅(qū)動所述開關(guān)單元而使所述發(fā)電機(jī)的輸出端子在規(guī)定期間短路。由于變換器的發(fā)電機(jī)的同步接入前沒有發(fā)電機(jī)電流流過而無法計算轉(zhuǎn)子磁通，但通過由使發(fā)電機(jī)的輸出端子短路而流過的電流，能夠高精度地算出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過以基于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通而估計出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)，將從發(fā)電機(jī)輸出的交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，從而可對在時間上每時每刻變動的交流電流進(jìn)行實(shí)質(zhì)的反饋控制。以坐標(biāo)變換了的直流電流的大小保持在基于變換器的輸出直流電壓值而設(shè)定的目標(biāo)直流電流值的方式來進(jìn)行像這樣的控制。由此，可實(shí)現(xiàn)變換器的輸出功率的穩(wěn)定化，并且即使在產(chǎn)生負(fù)載變動的情況下也能夠得到良好的追隨性。


圖I是示出搭載第一實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置的船舶的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出第一實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置所具備的電力變換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是按照每一電路塊示出電力變換器的控制部的動作的流程的框流程圖。圖4是示出第二實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置所具備的電力變換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，例示地對本發(fā)明適宜的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。但這些實(shí)施例所記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、以及其相對的配置等不限于特定的記載，發(fā)明主旨不是將該發(fā)明的范圍限定于此，而僅不過是說明例。[第一實(shí)施例]在本實(shí)施例中，以搭載了本發(fā)明涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I的船舶100為例進(jìn)行說明。圖I是示出搭載第一實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I的船舶100的整體結(jié)構(gòu)的框圖。渦輪增壓發(fā)電裝置1，作為船舶100動力源而具有內(nèi)燃機(jī)2，內(nèi)燃機(jī)2例如是柴油機(jī)。從 內(nèi)燃機(jī)2排出的排出氣體通過設(shè)有燃?xì)廨啓C(jī)3的排氣通路4而被放出到外部。燃?xì)廨啓C(jī)3通過排出氣體而被轉(zhuǎn)動驅(qū)動，排出氣體所具有的能量被轉(zhuǎn)換為燃?xì)廨啓C(jī)3的輸出軸的轉(zhuǎn)動能量。燃?xì)廨啓C(jī)3的輸出軸與設(shè)置在用于向內(nèi)燃機(jī)2取得外部空氣的吸氣通路5的壓縮機(jī)6的輸入軸相連接，通過燃?xì)廨啓C(jī)3的輸出軸傳達(dá)的轉(zhuǎn)動能量來進(jìn)行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。由此，壓縮機(jī)6將從吸氣通路5取得的外部空氣壓縮地供給到內(nèi)燃機(jī)2。在燃?xì)廨啓C(jī)3的輸出軸除了壓縮機(jī)6之外還與發(fā)電機(jī)7的輸入軸連接。電動機(jī)7根據(jù)由燃?xì)廨啓C(jī)3的輸出軸所傳遞的轉(zhuǎn)動能量而轉(zhuǎn)動驅(qū)動來進(jìn)行發(fā)電。由此，將內(nèi)燃機(jī)2的排出氣體所具有的剩余能量回收為電力，實(shí)現(xiàn)渦輪增壓發(fā)電裝置I的能量效率的提高。在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)7是永磁式同步發(fā)電機(jī)，但也可以利用繞組磁場式同步發(fā)電機(jī)。通過發(fā)電機(jī)7所發(fā)電得到的交流電因?yàn)榫哂信c燃?xì)廨啓C(jī)3的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的規(guī)定頻率，所以在排出氣體的能量變動時，交流電的頻率也再次變動。因此，通過發(fā)電機(jī)7所發(fā)電得到的交流電被輸入到電力變換器8而變換為適當(dāng)?shù)念l率之后，提供給電力系統(tǒng)12。在電力系統(tǒng)12例如連接有作為船內(nèi)的照明等的電氣關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的船內(nèi)負(fù)載9，并消費(fèi)發(fā)電電力。另外，電力系統(tǒng)12除了所述發(fā)電機(jī)7之外還至少連接有一個其他的船內(nèi)發(fā)電機(jī)10，并設(shè)置有用于控制發(fā)電機(jī)7及船內(nèi)發(fā)電機(jī)10各自的輸出功率的電力管理控制器11。電力管理控制器11通過對發(fā)電機(jī)7以及船內(nèi)發(fā)電機(jī)10發(fā)送指令，來控制各自的輸出功率。接著參照圖2，對第一實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I所具有的電力變換器8的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。圖2是示出第一實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I所具有的電力變換器8的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。電力變換器8具有作為脈沖寬度調(diào)制(PWM)整流器的變換器13、作為脈沖寬度調(diào)制逆變器的系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器14、以及通過供給脈沖寬度調(diào)制信號SI S6來控制變換器13的輸出直流電壓Vd。的控制部15。在本實(shí)施例中，通過發(fā)電機(jī)7所發(fā)電得到的交流電是三相的交流電，被輸入到電力變換器8的三相的交流電首先在變換器13中暫時變換為直流電之后，通過被輸入到系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器14而再次交流化。由此，從而構(gòu)成為即使在來自發(fā)電機(jī)7的交流電根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動狀態(tài)而發(fā)生變動的情況下，通過由電力變換器8變換為適當(dāng)?shù)碾娏χ?，從而能得到適合船內(nèi)電力負(fù)載9的電力。
圖3是按照每一電路塊示出電力變換器8的控制部15的動作流程的塊流程圖。控制部15取得發(fā)電機(jī)7所輸出的三相的交流電流值IK、IS、以及Ιτ，并輸入到三相/兩相變換器16。在這里，電力變換器8也可以從發(fā)電機(jī)7所輸出的三相(R相、S相、T相)的交流電中，檢測兩相的交流電流值IK、Is，并根據(jù)IK、Is通過運(yùn)算來計算出剩余一相的交流電流值IT。三相/兩相變換器16通過以所輸入的交流電流值IK、Is、It的任意一相做為基準(zhǔn)進(jìn)行坐標(biāo)變換，從而將三相的交流電流值IK、IS、IT變換為兩相(α相和β相)的交流電流值Ia、Ie，并輸入到轉(zhuǎn)動/固定變換器17。在這里，對以Ik為基準(zhǔn)的兩相變換進(jìn)行說明。轉(zhuǎn)動/固定變換器17通過以發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ為基準(zhǔn)，對輸入的交流電流值I α、I e進(jìn)一步進(jìn)行坐標(biāo)變換，從而變換為與d軸及q軸對應(yīng)的直流電流值Id、I,。在這里，在磁通估計器18中基于算出的轉(zhuǎn)子磁通來估計發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ。磁通估計器18如下面的2式所示，根據(jù)交流電流值Ια、Ι0、電路常數(shù)(電感、電阻)以及變換器的輸出電壓Va、Ve，分別求出作為磁通Φ的余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的變量。
C>cos0 = f (Va-IaR) dt-LIa (I)Φ sin θ =/ (V0-I0R) dt-LI0 (2)像這樣所計算出的變量Ocos Θ及Osin Θ的變化頻率因?yàn)槌蔀榕c轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動頻率的極對數(shù)倍，所以，利用相位同步環(huán)路能準(zhǔn)確度很好地估計轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ。在這里，在變換器13的輸出直流電壓Vd。，作為其目標(biāo)值被預(yù)先設(shè)定為Vdc*。目標(biāo)值Vdc*被設(shè)定為例如適于并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)為了使輸出電壓適應(yīng)系統(tǒng)電壓的值。直流電壓PI控制器19基于實(shí)測值Vd。和目標(biāo)值Vdc*,將轉(zhuǎn)動/固定傳感器17的輸出直流電流值I,的目標(biāo)值I:進(jìn)行輸出。作為直流電壓PI控制器19的具體電路結(jié)構(gòu)，可構(gòu)成為例如由減法器對實(shí)測值Vd。和目標(biāo)值Vdc*進(jìn)行減法運(yùn)算來求出控制偏差ε，通過將由乘法器使控制偏差ε與比例增益Kp相乘得到的項(xiàng)、與在積分器使控制偏差ε與比例增益K1相乘得到的項(xiàng)進(jìn)行加法運(yùn)算，得到目標(biāo)值I:。另一方面，轉(zhuǎn)動/固定變換器17的輸出直流電流值Id的目標(biāo)值I/在實(shí)施轉(zhuǎn)子發(fā)生磁通的弱磁通控制的情況下，設(shè)定規(guī)定的常數(shù)。另外，目標(biāo)值I/通常被設(shè)定為零。電流PI控制器20基于轉(zhuǎn)動/固定變換器17的輸出直流電流值I,、以及從直流電壓PI控制器19輸出的目標(biāo)值I:，輸出與變換器的輸出直流電壓Vd。的q軸對應(yīng)的目標(biāo)值V；ο另外，電流PI控制器20基于轉(zhuǎn)動/固定變換器17的輸出直流電流值Id、和其目標(biāo)值I/，來輸出與變換器13的輸出直流電壓Vd。的d軸對應(yīng)的目標(biāo)值V/。作為電流PI控制器20的具體組成電路，與上述的直流電壓PI控制器19相同。從電流PI控制器20輸出的目標(biāo)值V:及V/被輸入到固定/轉(zhuǎn)動變換器21。固定/轉(zhuǎn)動變換器21與轉(zhuǎn)動/固定變換器17相反，通過以從磁通估計器18取得的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ為基準(zhǔn)，對所輸入的直流的目標(biāo)值V:及V/進(jìn)行坐標(biāo)變換，變換為交流的目標(biāo)值V/及V/，并輸出到兩相/三相變換器22。兩相/三相變換器22與三相/兩相的變換器16相反，將所輸入的兩相的交流的目標(biāo)值V/及V/變換為三相交流的目標(biāo)值V/及Vs*及VT%并輸入到PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號發(fā)生器23。在脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生器23中，基于所輸入的三相交流的目標(biāo)值V/及Vs*及VT%實(shí)施脈沖寬度調(diào)制(PWM)，使之產(chǎn)生控制信號SI S6，并提供給變換器13。
變換器13基于控制信號SI S6而被進(jìn)行控制，從而控制為輸出直流電壓Vd。成為其目標(biāo)值Vdc*。由此，向電力系統(tǒng)12的供給電力可維持在適當(dāng)?shù)闹?。因此，即使?nèi)燃機(jī)2的負(fù)載發(fā)生變動的情況下，由于控制變換器13來維持電力值，所以可得到良好的追隨性。另外，在本實(shí)施例中，具有像這樣地控制發(fā)電機(jī)7的輸出功率的特征，但由于可根據(jù)磁通估計器18中所估計出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ來算出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，所以根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出功率來計算出發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)矩，也能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。這種情況下，即使在船內(nèi)負(fù)載9的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變動的情況下，也能夠進(jìn)行控制以使在渦輪增壓發(fā)電裝置I側(cè)穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)矩。[第二實(shí)施例]接著參照圖4，對在第二實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I進(jìn)行說明。另外，在以下的敘述中，涉及與第一實(shí)施例相同的相同部分以相同的符號表示，并 適宜地省略說明。圖4是示出第二實(shí)施例涉及的渦輪增壓發(fā)電裝置I所具有的電力變換器8的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。在由所述控制信號SI S6所驅(qū)動的半導(dǎo)體電力轉(zhuǎn)換開關(guān)30(IGBT、場效應(yīng)晶體管等)通常被控制為以避免發(fā)電機(jī)輸出端子短路，但在嘗試發(fā)電機(jī)的同步接入的情況下，因?yàn)闆]有電流流過而無法估計轉(zhuǎn)子磁通，所以，在電流未過大的范圍內(nèi)的規(guī)定時間內(nèi)，以故意使發(fā)電機(jī)輸出端子短路的方式對控制信號SI S6進(jìn)行控制。由此，即使在發(fā)電機(jī)7的同步接入前等轉(zhuǎn)速低的情況下，也可根據(jù)交流電流值，高精度地計算轉(zhuǎn)子磁通。像這樣，根據(jù)本實(shí)施例，即使同步接入前的沒有固定的電流流動的情況下，通過由控制信號SI S6，在半導(dǎo)體電力開關(guān)30使發(fā)電機(jī)7的輸出端短路，從而可使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角的計算精度提高。因此，能有效地消除下述的問題，即，無法確保與其他的船內(nèi)發(fā)電機(jī)10同步時等的發(fā)電機(jī)7的低速轉(zhuǎn)動時的控制精度。如上說明，根據(jù)本發(fā)明，以基于發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子磁通而估計出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角Θ為基準(zhǔn)，通過將由發(fā)電機(jī)7輸出的交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，從而對在時間上每時每刻變動的交流電流進(jìn)行實(shí)質(zhì)的反饋控制。以將進(jìn)行了坐標(biāo)變換的直流電流的大小保持為基于變換器13的輸出直流電壓值而設(shè)定的目標(biāo)直流電流值的方式來進(jìn)行像這樣的控制。由此，可實(shí)現(xiàn)變換器13的輸出功率的穩(wěn)定化，并且即使在產(chǎn)生負(fù)載變動的情況下也能夠得到良好的追隨性。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可利用在渦輪增壓發(fā)電裝置，該渦輪增壓發(fā)電裝置通過從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)，從而對所述內(nèi)燃機(jī)壓縮地供給吸氣的同時，將通過驅(qū)動與所述壓縮機(jī)的軸端連接的發(fā)電機(jī)而發(fā)電得到的交流電，經(jīng)由電力變換單元提供給電力系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓發(fā)電裝置，其特征在于， 通過從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)，從而對所述內(nèi)燃機(jī)壓縮地供給吸氣，并且將通過驅(qū)動與所述壓縮機(jī)的軸端連接的發(fā)電機(jī)而發(fā)電得到的交流電經(jīng)由電力變換單元提供給電力系統(tǒng)， 所述電力變換單元具有 變換器，其將由所述發(fā)電機(jī)發(fā)電得到的交流電變換為直流電，并輸出； 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角估計單元，其基于所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通，估計所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角；以及 控制單元，其以所估計出的所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)，將從所述發(fā)電機(jī)輸出的交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，并且按照使該直流電流的大小保持在基于所述變換器的輸出直流電壓值而設(shè)定的目標(biāo)直流電流值的方式來控制所述變換器的輸出直流電。
2.如權(quán)利要求I所述的渦輪增壓發(fā)電裝置，其特征在于， 按照所述變換器的輸出直流電壓值保持在預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)直流電壓值的方式來設(shè)定所述目標(biāo)直流電流值。
3.如權(quán)利要求I或2所述的渦輪增壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角估計單元基于所述電動機(jī)的輸出交流電流來計算所述轉(zhuǎn)子磁通。
4.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的渦輪增壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述變換器包含用于使所述發(fā)電機(jī)的輸出端子短路的開關(guān)單元， 所述控制單元在同步接入所述發(fā)電機(jī)的情況下，通過驅(qū)動所述開關(guān)單元，使所述發(fā)電機(jī)的輸出端子在規(guī)定期間短路。
全文摘要
本發(fā)明的渦輪增壓發(fā)電裝置(1)通過以內(nèi)燃機(jī)(2)的排出氣體來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)(3)以及壓縮機(jī)(6)，從而由發(fā)電機(jī)(7)發(fā)電。發(fā)電得到的交流電通過電力變換單元(8)供給到電力系統(tǒng)(12)。電力變換單元(8)具有變換器(13)，其將交流電變換為直流電；估計單元(18)，其基于轉(zhuǎn)子磁通來估計轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ；以及控制單元(15)，其以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ為基準(zhǔn)，將交流電流坐標(biāo)變換為直流電流，并按照該直流電流的大小保持為目標(biāo)直流電流值的方式控制變換器(13)的輸出直流電。
文檔編號F02B37/10GK102893509SQ20118002383
公開日2013年1月23日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者山下幸生, 白石啟一, 小野嘉久 申請人:三菱重工業(yè)株式會社