JPH0137592B2 - - Google Patents
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- JPH0137592B2 JPH0137592B2 JP58145856A JP14585683A JPH0137592B2 JP H0137592 B2 JPH0137592 B2 JP H0137592B2 JP 58145856 A JP58145856 A JP 58145856A JP 14585683 A JP14585683 A JP 14585683A JP H0137592 B2 JPH0137592 B2 JP H0137592B2
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- Japan
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- servo motor
- electric servo
- electric
- flow rate
- control device
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、水力機械、特に、ガイドベーン等の
流量調節手段を電気的動力によつて操作するよう
に構成した電動サーボモータを用いた水力機械に
関するものである。
流量調節手段を電気的動力によつて操作するよう
に構成した電動サーボモータを用いた水力機械に
関するものである。
第１図は電動サーボモータを用いたガイドベー
ン操作機構の説明図で、ガイドベーン１はガイド
ベーンレバー２及びガイドベーンリンク３を介し
てガイドリング４に連結されており、ガイドリン
グ４は連結ピン５にて電動サーボモータ６に連結
されている。電動サーボモータ６は電動機７、駆
動ギヤ８、トルクリミツタ９、ボールネジ１０等
を有し、電動機７の正転、逆転によりガイドベー
ン１の開閉操作を行ない、水力機械に供給する水
量を調整し、水力機械の回転数を規定回転数に維
持するようになつている。
ン操作機構の説明図で、ガイドベーン１はガイド
ベーンレバー２及びガイドベーンリンク３を介し
てガイドリング４に連結されており、ガイドリン
グ４は連結ピン５にて電動サーボモータ６に連結
されている。電動サーボモータ６は電動機７、駆
動ギヤ８、トルクリミツタ９、ボールネジ１０等
を有し、電動機７の正転、逆転によりガイドベー
ン１の開閉操作を行ない、水力機械に供給する水
量を調整し、水力機械の回転数を規定回転数に維
持するようになつている。
このような電動サーボモータを用いた水力機械
においては、速度検出器のパルスピツクアツプに
よつて水力機械の回転数を検出し、調速機制御装
置により、回転数の偏差値（ΔN）の絶対量に比
例した信号を電動機制御装置に送り、この信号量
に応じた速さによりガイドベーン操作機構駆動用
の電動サーボモータを正転又は逆転させ、水力機
械の回転数を規定値に保持するようにしている。
においては、速度検出器のパルスピツクアツプに
よつて水力機械の回転数を検出し、調速機制御装
置により、回転数の偏差値（ΔN）の絶対量に比
例した信号を電動機制御装置に送り、この信号量
に応じた速さによりガイドベーン操作機構駆動用
の電動サーボモータを正転又は逆転させ、水力機
械の回転数を規定値に保持するようにしている。
第２図は従来の電動サーボモータ式電気調速機
の制御ブロツク図で、この図で、１１は発電機、
１２は水車、１３はガイドベーン、１４は発電機
１１の速度検出器、１５は水力機械の回転速度を
制御する調速制御装置、１６は電動サーボモー
タ、１７は電動サーボモータ１６駆動のための電
動機制御装置、１８は電源装置を示している。調
速制御装置１５は発電機１１の速度検出器１４の
検出結果が入力するＦ／Ｖ変換器１９と速度、負
荷制御装置２０とを有し、速度・負荷制御装置２
０は調定率の設定２１及び各種設定２２入力によ
り開度制限２３が行われるようになつている。電
動機制御装置１７は開閉時間制御２４出力が入力
する電流制御装置２５とパワーユニツト２６とを
有し、開閉時間制御２４は電動サーボモータ１６
の開閉速度検出２７結果と開閉時間設定２８によ
つて行われる。電動サーボモータ１６は直流又は
交流の電動機２９とサーボモータ３０と電磁ブレ
ーキ３１とを有し、サーボモータ３０の開度検出
（復原）３２結果によつて調速機制御装置１５の
調定率設定２１と電動機制御装置１７の開閉速度
検出２７が行われる。３３及び３４は電源装置１
８と調速機制御装置１５及び電動機制御装置１７
とのコンタクターを示している。
の制御ブロツク図で、この図で、１１は発電機、
１２は水車、１３はガイドベーン、１４は発電機
１１の速度検出器、１５は水力機械の回転速度を
制御する調速制御装置、１６は電動サーボモー
タ、１７は電動サーボモータ１６駆動のための電
動機制御装置、１８は電源装置を示している。調
速制御装置１５は発電機１１の速度検出器１４の
検出結果が入力するＦ／Ｖ変換器１９と速度、負
荷制御装置２０とを有し、速度・負荷制御装置２
０は調定率の設定２１及び各種設定２２入力によ
り開度制限２３が行われるようになつている。電
動機制御装置１７は開閉時間制御２４出力が入力
する電流制御装置２５とパワーユニツト２６とを
有し、開閉時間制御２４は電動サーボモータ１６
の開閉速度検出２７結果と開閉時間設定２８によ
つて行われる。電動サーボモータ１６は直流又は
交流の電動機２９とサーボモータ３０と電磁ブレ
ーキ３１とを有し、サーボモータ３０の開度検出
（復原）３２結果によつて調速機制御装置１５の
調定率設定２１と電動機制御装置１７の開閉速度
検出２７が行われる。３３及び３４は電源装置１
８と調速機制御装置１５及び電動機制御装置１７
とのコンタクターを示している。
この電動サーボモータ式電気調速機では、速度
検出器１４のパルスピツクアツプにより発電機１
１の回転速度を検出し、その結果は調速機制御装
置１５のＦ／Ｖ変換器１９を経て速度・負荷制御
装置２０に入力し、ここで所定の回転速度との回
転偏差（ΔN）を求め、開度制限２３の開又は閉
信号が電動機制御装置１７へ送られる。第３図は
速度偏差信号量に対する電動機回転速度の関係を
示すもので、横軸、縦軸にはそれぞれ速度偏差の
入力信号、電動機回転速度がとつてあり、Ａ，Ｂ
はそれぞれ閉側、開側を示しており、例えば電動
機制御装置への入力信号がａ（又は−ａ）の場合
には電動機回転速度（ｖ）でそれぞれ閉（又は
開）操作することを示している。
検出器１４のパルスピツクアツプにより発電機１
１の回転速度を検出し、その結果は調速機制御装
置１５のＦ／Ｖ変換器１９を経て速度・負荷制御
装置２０に入力し、ここで所定の回転速度との回
転偏差（ΔN）を求め、開度制限２３の開又は閉
信号が電動機制御装置１７へ送られる。第３図は
速度偏差信号量に対する電動機回転速度の関係を
示すもので、横軸、縦軸にはそれぞれ速度偏差の
入力信号、電動機回転速度がとつてあり、Ａ，Ｂ
はそれぞれ閉側、開側を示しており、例えば電動
機制御装置への入力信号がａ（又は−ａ）の場合
には電動機回転速度（ｖ）でそれぞれ閉（又は
開）操作することを示している。
第４図は水力機械の負荷しや断時における回転
数とガイドベーン開度との関係を示すもので、横
軸には時間、縦軸には回転数（Ｎ）とガイドベー
ン開度（Ｓ）がとつてある。ガイドベーン開度が
第４図のS0の状態で負荷がしや断されるとガイド
ベーンの開度はT1秒の間に全閉する。従つて一
旦上昇した回転数は降下するが、水路や発電機の
慣性モーメントの特性により規定回転数に降下す
る迄にはT1＋T2秒間を要し、T2秒間はガイドベ
ーンは全閉位置に保持される。
数とガイドベーン開度との関係を示すもので、横
軸には時間、縦軸には回転数（Ｎ）とガイドベー
ン開度（Ｓ）がとつてある。ガイドベーン開度が
第４図のS0の状態で負荷がしや断されるとガイド
ベーンの開度はT1秒の間に全閉する。従つて一
旦上昇した回転数は降下するが、水路や発電機の
慣性モーメントの特性により規定回転数に降下す
る迄にはT1＋T2秒間を要し、T2秒間はガイドベ
ーンは全閉位置に保持される。
一方、ガイドベーン全閉時（T1秒後）におい
ても回転数はΔN′だけ高いため、調速機制御装置
１５より電動機制御装置１７へはガイドベーン急
閉操作信号が継続し出力され、電動機は閉回転を
継続する。T2秒後に水力機械の回転数が規定回
転数以下に降下すると、調速機制御装置１５から
電動機制御装置１７へはガイドベーンサーボモー
タ開操作信号が入力され電動サーボモータ１６
は、水力機械の回転数が規定回転数へ戻るまでの
T3秒間は開操作する。そして順次ΔNの偏差は微
少となり無負荷開放位置で安定となる。従つて
T2秒間電動機は閉回転され、ガイドベーン操作
機構はメカニカルにストツパーとなるので、第１
図のトルクリミツター９でスリツプ現象を発生す
る。その為、摩擦板の加熱、又はT2が長い場合
には焼損による焼付現象を呈し、やがて電動サー
ボモータ操作機構の損傷、ひいては水力機械の停
止という重大事故へ発展する可能性がある。
ても回転数はΔN′だけ高いため、調速機制御装置
１５より電動機制御装置１７へはガイドベーン急
閉操作信号が継続し出力され、電動機は閉回転を
継続する。T2秒後に水力機械の回転数が規定回
転数以下に降下すると、調速機制御装置１５から
電動機制御装置１７へはガイドベーンサーボモー
タ開操作信号が入力され電動サーボモータ１６
は、水力機械の回転数が規定回転数へ戻るまでの
T3秒間は開操作する。そして順次ΔNの偏差は微
少となり無負荷開放位置で安定となる。従つて
T2秒間電動機は閉回転され、ガイドベーン操作
機構はメカニカルにストツパーとなるので、第１
図のトルクリミツター９でスリツプ現象を発生す
る。その為、摩擦板の加熱、又はT2が長い場合
には焼損による焼付現象を呈し、やがて電動サー
ボモータ操作機構の損傷、ひいては水力機械の停
止という重大事故へ発展する可能性がある。
すなわち、従来の電動サーボモータを用いた水
力機械においては、速度検出器のパルスピツクア
ツプにより水力機械の回転数を検出し、調速機制
御装置により回転数の偏差値（ΔN）の絶対量に
比例して電動機制御装置に信号を送り、この信号
量に応じた速さでガイドベーン操作機構駆動用電
動機を正転又は逆転させ水力機械の回転数を規定
値に保持するようにしている。そして、この装置
では負荷しや断時には回転数の急上昇を検出し、
電動サーボモータは急閉操作されるが、ガイドベ
ーンが全閉後においてもΔNは規定値以上である
のが普通で、回転数が規定値に降下するまで、調
速機制御装置から電動機制御装置への信号にはさ
らに閉方向への信号があり、ガイドベーン操作機
構が、機械的にストツパになつているにもかかわ
らず電動サーボモータ駆動用電動機は閉回転す
る。通常、機械的なロツクに対処するために、電
動機と駆動用機械との間には、摩擦板（クラツ
チ）が取り付けられており、前述の状態ではこれ
がスリツプするため、機械的な保護及び電動機の
焼損に対する保護を行つている。ところが、水力
機械の導水路（水圧鉄管）の条件や水車及び発電
機の大きさによりＮ＞規定回転数の条件が長い間
継続したり、ΔN＞０の状態が幾度か繰返される
と、クラツチ板は過熱を繰り返し、機械的な寿命
を減ずるのみならず、焼損事故をも起すことにも
なり、ひいては水力機械全体に対する重大事故の
原因となり得ることになる。
力機械においては、速度検出器のパルスピツクア
ツプにより水力機械の回転数を検出し、調速機制
御装置により回転数の偏差値（ΔN）の絶対量に
比例して電動機制御装置に信号を送り、この信号
量に応じた速さでガイドベーン操作機構駆動用電
動機を正転又は逆転させ水力機械の回転数を規定
値に保持するようにしている。そして、この装置
では負荷しや断時には回転数の急上昇を検出し、
電動サーボモータは急閉操作されるが、ガイドベ
ーンが全閉後においてもΔNは規定値以上である
のが普通で、回転数が規定値に降下するまで、調
速機制御装置から電動機制御装置への信号にはさ
らに閉方向への信号があり、ガイドベーン操作機
構が、機械的にストツパになつているにもかかわ
らず電動サーボモータ駆動用電動機は閉回転す
る。通常、機械的なロツクに対処するために、電
動機と駆動用機械との間には、摩擦板（クラツ
チ）が取り付けられており、前述の状態ではこれ
がスリツプするため、機械的な保護及び電動機の
焼損に対する保護を行つている。ところが、水力
機械の導水路（水圧鉄管）の条件や水車及び発電
機の大きさによりＮ＞規定回転数の条件が長い間
継続したり、ΔN＞０の状態が幾度か繰返される
と、クラツチ板は過熱を繰り返し、機械的な寿命
を減ずるのみならず、焼損事故をも起すことにも
なり、ひいては水力機械全体に対する重大事故の
原因となり得ることになる。
本発明は、電動サーボモータを用いる水力機械
において、負荷しや断時の閉信号継続による電動
機の摩擦板スリツプを解消し、機械の保護及び水
力機械の安全運転を可能とすることを目的とする
ものである。
において、負荷しや断時の閉信号継続による電動
機の摩擦板スリツプを解消し、機械の保護及び水
力機械の安全運転を可能とすることを目的とする
ものである。
本発明は、水力機械の回転数を検出し、該回転
数の偏差値に基づいて弁の開閉により流量の調整
を行う流量調節手段の開度制限を行う調速機制御
装置と、前記流量調節手段の開閉時間の制御手段
及び該流量調節手段駆動用の電動サーボモータに
供給する電力の電流制御手段を有する電動機制御
装置とを有する水力機械において、前記流量調節
手段の全閉時点を検出する全閉時点検出手段と、
該全閉時点検出手段が全閉を検出している間は前
記電動サーボモータの回転速度を該前記電動サー
ボモータが前記流量調節手段を閉位置に保持する
のに必要な最小出力まで低減させる手段とを有す
ることを特徴とするものである。
数の偏差値に基づいて弁の開閉により流量の調整
を行う流量調節手段の開度制限を行う調速機制御
装置と、前記流量調節手段の開閉時間の制御手段
及び該流量調節手段駆動用の電動サーボモータに
供給する電力の電流制御手段を有する電動機制御
装置とを有する水力機械において、前記流量調節
手段の全閉時点を検出する全閉時点検出手段と、
該全閉時点検出手段が全閉を検出している間は前
記電動サーボモータの回転速度を該前記電動サー
ボモータが前記流量調節手段を閉位置に保持する
のに必要な最小出力まで低減させる手段とを有す
ることを特徴とするものである。
すなわち、電動サーボモータを用いる水力機械
においては、負荷しや断時には、回転数の上昇を
抑えるために、ガイドベーンを急閉鎖せしめる
が、水圧管路や発電機の仕様の如何によつては、
ガイドベーン全閉時においても回転数は規定値以
上を継続することがあり、これに対して速度検出
器のパルスピツクアツプからの信号は調速機制御
装置、電動機制御装置を経て電動機へ送られ、閉
操作駆動を継続する電動機の回転速度は調速機制
御装置からの入力信号に比例することに着目して
なされたもので、ガイドベーン全閉位置検出器の
動作により、調速機制御装置からの閉方向信号を
電動サーボモータがガイドベーンを閉位置に保持
するのに必要な最小出力まで低減させる。例えば
１／ｎ（ここでｎ≧２）、又は微小な一定信号に低減 させることにより、調速機制御装置からの閉信号
に対しては、ガイドベーンが機械的ストツパーま
で全閉操作後は電動機を微少速度で回転させ、摩
擦板のスリツプを軽減させ、過熱、摩耗を防止せ
しむるものである。一方、調速機制御装置開信号
に対しては何等制限を加えず、ガイドベーンサー
ボモータを指令信号に追従させ負荷しや断後の規
定回転数へ収斂制御せしめ、調速性能のそこなわ
れるのを防止するものである。
においては、負荷しや断時には、回転数の上昇を
抑えるために、ガイドベーンを急閉鎖せしめる
が、水圧管路や発電機の仕様の如何によつては、
ガイドベーン全閉時においても回転数は規定値以
上を継続することがあり、これに対して速度検出
器のパルスピツクアツプからの信号は調速機制御
装置、電動機制御装置を経て電動機へ送られ、閉
操作駆動を継続する電動機の回転速度は調速機制
御装置からの入力信号に比例することに着目して
なされたもので、ガイドベーン全閉位置検出器の
動作により、調速機制御装置からの閉方向信号を
電動サーボモータがガイドベーンを閉位置に保持
するのに必要な最小出力まで低減させる。例えば
１／ｎ（ここでｎ≧２）、又は微小な一定信号に低減 させることにより、調速機制御装置からの閉信号
に対しては、ガイドベーンが機械的ストツパーま
で全閉操作後は電動機を微少速度で回転させ、摩
擦板のスリツプを軽減させ、過熱、摩耗を防止せ
しむるものである。一方、調速機制御装置開信号
に対しては何等制限を加えず、ガイドベーンサー
ボモータを指令信号に追従させ負荷しや断後の規
定回転数へ収斂制御せしめ、調速性能のそこなわ
れるのを防止するものである。
第５図は一実施例の電動サーボモータ式電気調
速機の制御ブロツク図で、第２図と同一部分には
同一符号が付してある。この実施例ではガイドベ
ーン全閉位置検出器３５の検出スイツチ動作条件
が電動機制御装置１７の電流制御装置２５に与え
られるようになつている。第６図は電動サーボモ
ータ駆動用電動機への出力信号系の動作説明図
で、第５図と同一部分には同一符号が付してあ
り、３６，３７はAND論理，OR論理を示してい
る。
速機の制御ブロツク図で、第２図と同一部分には
同一符号が付してある。この実施例ではガイドベ
ーン全閉位置検出器３５の検出スイツチ動作条件
が電動機制御装置１７の電流制御装置２５に与え
られるようになつている。第６図は電動サーボモ
ータ駆動用電動機への出力信号系の動作説明図
で、第５図と同一部分には同一符号が付してあ
り、３６，３７はAND論理，OR論理を示してい
る。
この図の示すように、開閉時間制御２４が開
（入力信号―ａ）の場合、電流制御装置２５から
はガイドベーン開度Ｓ０で開信号（入力信号―
ａ）がパワーユニツト２６に送られパワーユニツ
ト２６の出力が電動サーボモータ電動機２９へ供
給される。次に開閉時間制御２４が閉（入力信号
ａ）の場合、ガイドベーン全閉位置検出器３５か
らの信号がない場合、すなわちガイドベーンが全
閉になつていない場合には電流制御装置２５のガ
イドベーン開度Ｓ＞０で閉信号（入力信号ａ）が
パワーユニツト２６に送られる。そして、開閉時
間制御２４が閉（入力信号ａ）の場合に、ガイド
ベーン全閉位置検出器３５からの信号がある場合
には、AND論理３６によつて、電流制御装置２
５はガイドベーン開度Ｓ≦０で閉信号（入力信号
１／ｎａ）がパワーユニツト２６に送られる。
（入力信号―ａ）の場合、電流制御装置２５から
はガイドベーン開度Ｓ０で開信号（入力信号―
ａ）がパワーユニツト２６に送られパワーユニツ
ト２６の出力が電動サーボモータ電動機２９へ供
給される。次に開閉時間制御２４が閉（入力信号
ａ）の場合、ガイドベーン全閉位置検出器３５か
らの信号がない場合、すなわちガイドベーンが全
閉になつていない場合には電流制御装置２５のガ
イドベーン開度Ｓ＞０で閉信号（入力信号ａ）が
パワーユニツト２６に送られる。そして、開閉時
間制御２４が閉（入力信号ａ）の場合に、ガイド
ベーン全閉位置検出器３５からの信号がある場合
には、AND論理３６によつて、電流制御装置２
５はガイドベーン開度Ｓ≦０で閉信号（入力信号
１／ｎａ）がパワーユニツト２６に送られる。
すなわち、ガイドベーン閉鎖モードにおいて、
ガイドベーンが全閉となつた場合には、電動機制
御装置１７の電流制御装置２５への入力信号に対
して、パワーユニツト２６への出力信号を１／ｎ倍 にすることにより、電動機２９の回転を急減さ
せ、摩擦板のスリツプ現象を極少にすることがで
きる。なおｎは５〜10が効果的である。
ガイドベーンが全閉となつた場合には、電動機制
御装置１７の電流制御装置２５への入力信号に対
して、パワーユニツト２６への出力信号を１／ｎ倍 にすることにより、電動機２９の回転を急減さ
せ、摩擦板のスリツプ現象を極少にすることがで
きる。なおｎは５〜10が効果的である。
第７図は、他の実施例の電動サーボモータ駆動
用電動機への出力信号系の動作説明図で、第６図
と同一部分は同一符号が付してある。この出力信
号系は第６図の出力信号系がパワーユニツトへの
出力信号を１／ｎ倍している代りに電動サーボモー タがガイドベーンを全閉位置に保持するのに必要
な最適出力Δaをガイドベーン全閉位置検出によ
り出力するもので、この場合には電動サーボモー
タ１６にはガイドベーンを閉位置に保持するのに
必要な一定の最小出力が与えられるので、電動サ
ーボモータのガイドベーン締付け力を常に一定に
することができる。すなわち、この出力信号系に
おいても、開閉時間制御２４が開（入力信号―
ａ）の場合、開閉時間制御２４が閉（入力信号
ａ）で、ガイドベーン全閉位置検出器３５からの
信号がない場合は第６図の出力信号系と同じであ
るが、開閉時間制御２４が閉（入力信号ａ）で、
ガイドベーン全閉位置検出器３５からの信号があ
る場合には、電流制御装置２５からパワーユニツ
ト２６への出力信号はカツトされ、電動サーボモ
ータ１６がガイドベーンを閉位置に保持するのに
必要な一定の最小出力をバイパスしてパワーユニ
ツト２６に与えるようになつている。
用電動機への出力信号系の動作説明図で、第６図
と同一部分は同一符号が付してある。この出力信
号系は第６図の出力信号系がパワーユニツトへの
出力信号を１／ｎ倍している代りに電動サーボモー タがガイドベーンを全閉位置に保持するのに必要
な最適出力Δaをガイドベーン全閉位置検出によ
り出力するもので、この場合には電動サーボモー
タ１６にはガイドベーンを閉位置に保持するのに
必要な一定の最小出力が与えられるので、電動サ
ーボモータのガイドベーン締付け力を常に一定に
することができる。すなわち、この出力信号系に
おいても、開閉時間制御２４が開（入力信号―
ａ）の場合、開閉時間制御２４が閉（入力信号
ａ）で、ガイドベーン全閉位置検出器３５からの
信号がない場合は第６図の出力信号系と同じであ
るが、開閉時間制御２４が閉（入力信号ａ）で、
ガイドベーン全閉位置検出器３５からの信号があ
る場合には、電流制御装置２５からパワーユニツ
ト２６への出力信号はカツトされ、電動サーボモ
ータ１６がガイドベーンを閉位置に保持するのに
必要な一定の最小出力をバイパスしてパワーユニ
ツト２６に与えるようになつている。
これらの実施例の電動サーボモータを用いて水
力機械を制御する方式は、あらゆる水圧管路特性
や発電機仕様に対しても、機器を安全でしかも調
速性能を失うことなく、運転継続可能とすること
ができる。また、摩擦板の摩耗防止により保守が
容易となり、部品交換周期も延び、経済的メリツ
トも大となる。部品交換の際には水力機械を長期
に亘り全停することになるので、この間の発電量
の損失も防止することができる。
力機械を制御する方式は、あらゆる水圧管路特性
や発電機仕様に対しても、機器を安全でしかも調
速性能を失うことなく、運転継続可能とすること
ができる。また、摩擦板の摩耗防止により保守が
容易となり、部品交換周期も延び、経済的メリツ
トも大となる。部品交換の際には水力機械を長期
に亘り全停することになるので、この間の発電量
の損失も防止することができる。
本発明は、電動サーボモータを用いる水力機械
において、負荷しや断時の閉信号継続による電動
機の摩擦板スリツプを解消し、機械の保護及び水
力機械の安全運転を可能とするもので、産業上の
効果の大なるものである。
において、負荷しや断時の閉信号継続による電動
機の摩擦板スリツプを解消し、機械の保護及び水
力機械の安全運転を可能とするもので、産業上の
効果の大なるものである。
第１図は電動サーボモータを用いた水力機械の
ガイドベーン操作機構の説明図、第２図は従来の
電動サーボモータ式電気調速機の制御ブロツク
図、第３図は同じく入力信号と電動機回転速度と
の関係を示す線図、第４図は水力機械の負荷しや
断時における回転数とガイドベーン開度との関係
を示す特性線図、第５図は本発明の水力機械の一
実施例の電動サーボモータ式電気調速機の制御ブ
ロツク図、第６図は同じく電動サーボモータ駆動
用電動機への出力信号系の動作説明図、第７図は
同じく他の一実施例の電動サーボモータ駆動用電
動機への出力信号系の動作説明図である。 １……ガイドベーン、６……電動サーボモー
タ、９……トルクリミツタ、１０……ボールネ
ジ、１１……発電器、１２……水車、１３……ガ
イドベーン、１４……速度検出器、１５……調速
機制御装置、１６……電動サーボモータ、１７…
…電動機制御装置、２０……速度・負荷制御装
置、２３……開度制限、２４……開閉時間制御、
２５……電流制御装置、２６……パワーユニツ
ト、２９……電動機、３０……サーボモータ（ボ
ールネジ）、３５……ガイドベーン全閉位置検出
器、３６……AND論理、３７……OR論理。
ガイドベーン操作機構の説明図、第２図は従来の
電動サーボモータ式電気調速機の制御ブロツク
図、第３図は同じく入力信号と電動機回転速度と
の関係を示す線図、第４図は水力機械の負荷しや
断時における回転数とガイドベーン開度との関係
を示す特性線図、第５図は本発明の水力機械の一
実施例の電動サーボモータ式電気調速機の制御ブ
ロツク図、第６図は同じく電動サーボモータ駆動
用電動機への出力信号系の動作説明図、第７図は
同じく他の一実施例の電動サーボモータ駆動用電
動機への出力信号系の動作説明図である。 １……ガイドベーン、６……電動サーボモー
タ、９……トルクリミツタ、１０……ボールネ
ジ、１１……発電器、１２……水車、１３……ガ
イドベーン、１４……速度検出器、１５……調速
機制御装置、１６……電動サーボモータ、１７…
…電動機制御装置、２０……速度・負荷制御装
置、２３……開度制限、２４……開閉時間制御、
２５……電流制御装置、２６……パワーユニツ
ト、２９……電動機、３０……サーボモータ（ボ
ールネジ）、３５……ガイドベーン全閉位置検出
器、３６……AND論理、３７……OR論理。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水力機械の回転数を検出し、該回転数の偏差
値に基づいて弁の開閉により流量の調整を行う流
量調節手段の開度制限を行う調速機制御装置と、
前記流量調節手段の開閉時間の制御手段及び該流
量調節手段駆動用の電動サーボモータに供給する
電力の電流制御手段を有する電動機制御装置とを
有する水力機械において、前記流量調節手段の全
閉時点を検出する全閉時点検出手段と、該全閉時
点検出手段が全閉を検出している間は前記電動サ
ーボモータの回転速度を該電動サーボモータが前
記流量調節手段を閉位置に保持するのに必要な最
小出力まで低減させる手段とを有することを特徴
とする水力機械。 ２ 前記電動サーボモータの回転速度を該電動サ
ーボモータが前記流量調節手段を閉位置に保持す
るのに必要な最小出力まで低減させる手段が、前
記電動機制御装置から前記電動サーボモータへの
出力信号をｎ／１（但しｎ≧２）とする手段である 特許請求の範囲第１項記載の水力機械。 ３ 前記電動サーボモータの回転速度を該電動サ
ーボモータが前記流量調節手段を閉位置に保持す
るのに必要な最小出力まで低減させる手段が、前
記全閉時点検出手段が全閉を検出している間は、
前記電動機制御装置から前記電動サーボモータへ
の出力信号をカツトし、前記電動サーボモータが
前記流量調節手段を閉位置に保持するのに必要な
一定の最小出力をバイパスする手段である特許請
求の範囲第１項記載の水力機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145856A JPS6036784A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 水力機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145856A JPS6036784A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 水力機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036784A JPS6036784A (ja) | 1985-02-25 |
| JPH0137592B2 true JPH0137592B2 (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=15394660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58145856A Granted JPS6036784A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 水力機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036784A (ja) |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP58145856A patent/JPS6036784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6036784A (ja) | 1985-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |