[发明专利]电动机的控制方法和控制装置

说明书

在船舶的混合动力推进中，利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助，从而使被调速器控制的主机高效地运转。船舶推进装置(1)具有螺旋桨(9)、由调速器(3)进行控制的主机(2)、由变频器(12)来进行转矩控制的电动机(11)以及控制器(4)。控制器的PID调节器(25)利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来控制变频器，因此能够优化主机输出与电动机辅助量的分配，从而能够使被调速器控制的主机高效地运转。

技术领域

本发明涉及一种利用由调速器(governor)进行控制的主机以及由变频器(inverter)进行转矩控制的电动机来使船舶的螺旋桨(propeller)旋转的混合动力推进中的电动机的控制方法和控制装置，特别涉及一种能够利用基于根据当前的螺旋桨转速计算出的目标主机输出与当前的主机输出之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助、从而使被调速器控制的主机高效地运转的电动机的控制方法和控制装置。

背景技术

专利文献1所记载的发明涉及一种混合动力型的船舶用推进装置，该混合动力型的船舶用推进装置具备主机和电动机，在低旋转区间进行电动机推进，在高旋转区间进行由电动机对主机进行辅助的混合动力推进，专利文献1所记载的发明的目标在于结构的紧凑化和高效率的驱动控制所带来的低燃烧消耗。根据该船舶推进装置，在电动机推进区域中，以转速控制模式对电动发电机(motor generator)进行控制，在混合动力推进中，以转矩控制模式对电动发电机进行控制。

另外，在上述专利文献1的说明书的第[0055]段中存在如下记载。

“另外，在负荷高于主机5的船舶用立方特性的情况下，在控制器40中运算‘负荷输出-主机的输出’而为正(+)侧，因此只要将作为正转矩指令的变频器指令信号输出到双向变频器27，则电动发电机20成为‘电动机’，能够对主机5的推进输出进行转矩辅助。”

专利文献1：日本特开2011-63256号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据专利文献1所记载的发明，在混合动力型的船舶用推进装置中，基于目标主机输出与当前主机输出之差来计算电动机的辅助转矩指令值，来对电动机进行转矩控制，但是只不过是仅将与主机输出之差对应的量追加到电动机的辅助转矩指令值，并没有建立与主机的运转状态相应的辅助转矩指令值的精妙的运算方法。即，并没有实现使主机能够按照与主机的转速对应的目标主机输出来运转那样的电动机辅助，由于这种电动机的控制上的问题，在混合动力推进中主机经常混乱地运转，在经济性上存在问题。

本发明的目的在于解决上述问题，其目的在于，在船舶的混合动力推进中，能够利用对主机输出的当前值与目标值之间的偏差进行PID运算而得到的辅助转矩指令值来使电动机进行辅助，从而使被调速器控制的主机高效地运转。

用于解决问题的方案

第一发明所记载的电动机的控制方法如下：

一种电动机的控制方法，是混合动力推进中的电动机的控制方法，在所述混合动力推进中，利用由调速器进行控制的主机以及由变频器进行转矩控制的电动机使螺旋桨旋转，从而对船舶进行推进，该电动机的控制方法的特征在于，包括以下工序：

当前主机输出获取工序，获取当前主机输出；

目标主机输出计算工序，基于当前的螺旋桨转速来计算目标主机输出；以及

电动机转矩控制工序，利用PID运算式来计算辅助转矩指令值并将该辅助转矩指令值指示给所述变频器，所述PID运算式使用了所述目标主机输出与所述当前主机输出之间的偏差。