JPH02204683A - Controller for movable-blade water turbine - Google Patents
Controller for movable-blade water turbineInfo
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- JPH02204683A JPH02204683A JP1024278A JP2427889A JPH02204683A JP H02204683 A JPH02204683 A JP H02204683A JP 1024278 A JP1024278 A JP 1024278A JP 2427889 A JP2427889 A JP 2427889A JP H02204683 A JPH02204683 A JP H02204683A
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- vane
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- 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
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- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
Description
!産業上の利用分野】
この発明は、可動羽根水車のガイドベーンの開度または
ランナベーンの角度を制御する制御装置に関する。! BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling the opening degree of a guide vane or the angle of a runner vane of a movable impeller hydraulic turbine.
従来可動羽根水車のガイドベーンは、前記可動羽根水車
の負荷に対応して開閉され、ランナベーンは前記ガント
ベーンの開度と一定の関係を保つように掻作される。
ガイドベーンおよびランナベーンは、両方可動のもの、
または一方可動、他方固定のものがある。
何れの場合にも、従来はポンプによって発生された圧油
を圧油タンクに溜め、この圧油タンクから圧油をガイド
ベーンサーボまたはランナサーボの配圧弁に供給すると
ともに、ガバナーにより検出された可動羽根水車の回転
速度に対応してコンバータで油圧に変換し、この変換さ
れた油圧を配圧弁に供給して配圧弁から油圧をサーボモ
ータへ伝達し、ガイドベーンまたはランナベーンを制御
していた。The guide vanes of conventional movable impeller turbines are opened and closed in accordance with the load of the movable impeller turbine, and the runner vanes are raked to maintain a constant relationship with the opening degree of the Gant vanes. Guide vanes and runner vanes are both movable.
Or one side is movable and the other side is fixed. In either case, conventionally, the pressure oil generated by the pump is stored in a pressure oil tank, and the pressure oil is supplied from this pressure oil tank to the pressure distribution valve of the guide vane servo or runner servo, and the movable vane detected by the governor A converter converts hydraulic pressure according to the rotational speed of the water turbine, supplies this converted hydraulic pressure to a pressure distribution valve, and transmits the hydraulic pressure from the pressure distribution valve to a servo motor to control guide vanes or runner vanes.
従来の可動羽根水車の制御装置には、圧油タンクおよび
油圧を保つための空気圧縮機を要し、さらに圧油タンク
からガイドベーンサーボまたはランナベーンサーボまで
の配管も必要なので、据え付けに大きなスペースを要し
、据え付けに手間がかかりかつコストが高いという欠点
があった。
この発明は、圧油タンクおよび空気圧縮機を不要とし、
可動羽根水車の回転速度に対応して直接油圧および油量
を変化させてガイドベーンの開度またはランナベーンの
角度を制御するようにした可動羽根水車の制御装置を提
供することを目的とする。Conventional control devices for movable vane water turbines require a pressure oil tank and an air compressor to maintain oil pressure, and also require piping from the pressure oil tank to the guide vane servo or runner vane servo, which requires a large amount of space for installation. However, the disadvantages are that it takes time and effort to install and is expensive. This invention eliminates the need for a pressure oil tank and an air compressor,
An object of the present invention is to provide a control device for a movable vane water turbine that controls the opening degree of a guide vane or the angle of a runner vane by directly changing the oil pressure and oil amount in accordance with the rotational speed of the movable vane water turbine.
上記目的は、可動羽根水車の回転速度を油圧に交換する
油圧交換器、あるいは可動羽根水車の回転数を油量に交
換する油量交換器と、前記油圧交換器から発生する油圧
変化または油量変換器から発生する油量変化を検出し、
この検出された信号およびガバナからの指令によってガ
イドベーンサーボまたはランナサーボの開側、閉側に送
る油圧および油量を制御するガイドベーン制御弁または
ランナ制御弁を備え、前記可動羽根水車の回転速度に応
じて前記ガイドベーンサーボまたはランナサーボを制御
し、ガイドベーンの開度またはランナベーンの角度を加
減するようにした可動羽根水車の制御装置によって達成
される。The above purpose is to provide a hydraulic exchanger that exchanges the rotational speed of a movable impeller water wheel to oil pressure, or an oil volume exchanger that exchanges the rotational speed of a movable impeller waterwheel to oil volume, and a hydraulic pressure change or oil volume that occurs from the hydraulic exchanger. Detects changes in oil amount generated from the converter,
A guide vane control valve or a runner control valve is provided to control the hydraulic pressure and oil amount to be sent to the opening side and the closing side of the guide vane servo or runner servo based on the detected signal and commands from the governor. This is achieved by a control device for a movable vane water turbine that controls the guide vane servo or runner servo accordingly and adjusts the opening degree of the guide vane or the angle of the runner vane.
可動羽根水車の回転速度を油圧に交換する油圧交換器ま
たは可動羽根水車の回転速度を油量に交換する油量交換
器を備え、前記油圧交換器または油量交換器から発生す
る油圧変化または油量交換器から発生する油量を検出し
、この検出された信号およびガバナからの指令によって
ガイドベーン制御弁またはランナ制御弁を介してガイド
ベーンサーボまたはランナサーボを制御するので、可動
羽根水車の回転数に対応してガイドベーンの開度または
ランナベーンの角度を加減することができる。A hydraulic exchanger that exchanges the rotational speed of the movable impeller water wheel with oil pressure or an oil quantity exchanger that exchanges the rotational speed of the movable impeller waterwheel with oil quantity is provided, and the hydraulic pressure change or oil that occurs from the hydraulic exchanger or the oil quantity exchanger is provided. The amount of oil generated from the volume exchanger is detected, and the detected signal and commands from the governor control the guide vane servo or runner servo via the guide vane control valve or runner control valve, so the rotational speed of the movable impeller hydraulic turbine is controlled. The opening degree of the guide vane or the angle of the runner vane can be adjusted accordingly.
以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第1図
はこの発明の実施例による可動羽根水車の制御装置の系
統図である。
第1図において、ガイドベーンは外径側で調整輪9に結
合されていて、この調整輪9は2個のガイドベーンサー
ボ1により操作される。可動羽根水車の回転速度を検出
する回転速度検出器が可動羽根水車の回転軸に取り付け
られていて、この回転速度検出器から取り出された検出
信号をモータ8aに入力させ、このモータ8aの軸に取
り付けられている圧油ポンプ6aおよびフライホイール
7aを駆動する。
第2図は第1図の圧油ポンプの断面図である。
圧油ポンプ6aは例えば可変容量型ベーンポンプを用い
る。第2図において圧油ポンプ6aはカムリング11と
ロータ12との偏心量を調節できるようになっている。
すなわちカムリング11は、ばね13によって偏心量が
最大になるように押し付けられ、その反対側に吐き出し
量調整ねじ14が設けられている。ロータ12が回転す
ると、ベーン15によって油は圧送され、吐き出し圧力
はカムリング11をばね13の方向に押すように作用し
、圧力が高くなるとカムリング11はばね13を押して
ロータ12との偏心量を少なくし、吐き出し量は減少す
る。そしてついには偏心量は零となり、吐き出し量も零
となる。
したがって、ばね力を調節することによってポンプの設
定圧力を規定することができる。またばね定数を変える
ことによって、ポンプに種々の特性を与えることができ
る。
前記圧油ポンプ6aから発生した圧油をガイドベーン制
御弁4へ供給する。
次に、ランナベーンは可動羽根水車の回転軸内に取り付
けられランナベーンサーボ2を介して操作される。ラン
ナベーンサーボ2は、回転軸の端に取り付けられた圧油
導入装置3から回転軸を貫通して圧油で制御される。前
記回転軸に取り付けられた回転速度検出器によって検出
された回転速度をモータ8bに入力させ、モータ8bの
回転軸に取り付けられている圧油ポンプ6bおよびフラ
イホイ−ルアbを駆動し、水車の回転速度に応じた圧油
を発生させこの圧油をランナ制御弁5へ入力する。
圧油ポンプ6bの構造は圧油ポンプ6aと同様である。
前記圧油ポンプ6a、 6bの如く可動羽根水車の回転
速度を油圧または油量に交換するものを油圧交換器また
は油量交換器という。
ガイドベーン制御弁4およびランナ制御弁5は前記圧油
ポンプ6a、 6bから送られる圧油を流量に変換する
比例流量弁と、ガバナーからの指令によりON、 OF
Fする電磁弁とを備えて、前記圧油ポンプ6a、 6b
からの圧油と、ガバナーからの指令とを入力し、さらに
このガイドベーン制御弁4またはランナ制御弁5からの
指令によりガイドベーンサーボ1の配圧弁の開側または
閉側へ圧油を供給してガイドベーンの開度を加減するか
、あるいは圧油導入装置3を経てランナサーボの配圧弁
の開側または閉側へ圧油を供給してランナベーンの角度
加減を行う。
ガイドベーン制御弁4およびランナベーン制御弁5はと
もに可動羽根水車の回転速度によってサーボモータへ供
給する圧油の油圧と油量とを制御する。またフライホイ
ール7a、 7bはモータ8a、 8bが故障したとき
故障後1分間は回転し続は圧油をガイドベーンサーボま
たはランナサーボへ送り続けるものである。
前記ガイドベーンリングとランナベーンとは互いに連結
されていて、可動羽根水車の回転速度に対応して予め定
められた一定の関係を保つように構成されている。第1
図はガイドベーンおよびランナベーンの両方を可動とし
たが、どちらか一方のみ可動とすることがある。その場
合にはモータを1台用いればよい。また、1台のモータ
で圧油ポンプ6a、 6bを駆動し、ガイドベーンサー
ボ用圧油およびランナサーボ用圧油を供給することもで
きる。The present invention will be described in detail below based on the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a control device for a movable impeller water turbine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the guide vane is connected on its outer diameter side to an adjusting wheel 9, which is operated by two guide vane servos 1. In FIG. A rotational speed detector for detecting the rotational speed of the movable bladed waterwheel is attached to the rotational shaft of the movable bladed waterwheel, and a detection signal taken out from this rotational speed detector is inputted to the motor 8a, Drives the attached pressure oil pump 6a and flywheel 7a. FIG. 2 is a sectional view of the pressure oil pump of FIG. 1. For example, a variable displacement vane pump is used as the pressure oil pump 6a. In FIG. 2, the pressure oil pump 6a can adjust the amount of eccentricity between the cam ring 11 and the rotor 12. That is, the cam ring 11 is pressed by the spring 13 so that the amount of eccentricity is maximized, and the discharge amount adjusting screw 14 is provided on the opposite side. When the rotor 12 rotates, oil is pumped by the vanes 15, and the discharge pressure acts to push the cam ring 11 in the direction of the spring 13. When the pressure increases, the cam ring 11 pushes the spring 13 and reduces the eccentricity with the rotor 12. However, the amount vomited decreases. Finally, the amount of eccentricity becomes zero, and the amount of discharge also becomes zero. Therefore, by adjusting the spring force, the set pressure of the pump can be defined. Also, by changing the spring constant, various characteristics can be given to the pump. Pressure oil generated from the pressure oil pump 6a is supplied to the guide vane control valve 4. Next, the runner vane is mounted within the rotating shaft of the movable impeller water wheel and operated via the runner vane servo 2. The runner vane servo 2 is controlled by pressure oil that passes through the rotation shaft from a pressure oil introducing device 3 attached to the end of the rotation shaft. The rotational speed detected by the rotational speed detector attached to the rotating shaft is input to the motor 8b, and the pressure oil pump 6b and flywheel b attached to the rotating shaft of the motor 8b are driven to rotate the water turbine. Pressure oil is generated according to the speed and this pressure oil is input to the runner control valve 5. The structure of the pressure oil pump 6b is similar to that of the pressure oil pump 6a. A device such as the pressure oil pumps 6a and 6b that exchanges the rotational speed of a movable impeller water wheel with oil pressure or oil amount is called a hydraulic exchanger or an oil amount exchanger. The guide vane control valve 4 and the runner control valve 5 are proportional flow valves that convert the pressure oil sent from the pressure oil pumps 6a and 6b into a flow rate, and are turned on and off according to commands from the governor.
The pressure oil pumps 6a, 6b are equipped with a solenoid valve that
The pressure oil from the guide vane control valve 4 or the runner control valve 5 is inputted, and the pressure oil is supplied to the opening side or the closing side of the pressure distribution valve of the guide vane servo 1 according to the command from the guide vane control valve 4 or the runner control valve 5. The angle of the runner vane is adjusted by adjusting the opening degree of the guide vane, or by supplying pressure oil to the opening side or closing side of the pressure distribution valve of the runner servo via the pressure oil introducing device 3. Both the guide vane control valve 4 and the runner vane control valve 5 control the oil pressure and the amount of pressure oil supplied to the servo motor according to the rotational speed of the movable vane water turbine. Furthermore, when the motors 8a, 8b fail, the flywheels 7a, 7b continue to rotate for one minute after the failure and continue to send pressure oil to the guide vane servo or runner servo. The guide vane ring and the runner vane are connected to each other and are configured to maintain a predetermined constant relationship corresponding to the rotational speed of the movable blade water turbine. 1st
In the figure, both the guide vane and the runner vane are movable, but only one of them may be movable. In that case, one motor may be used. Further, it is also possible to drive the pressure oil pumps 6a and 6b with one motor to supply pressure oil for the guide vane servo and runner servo.
この発明によれば、可動羽根水車の回転速度を油圧に交
換する油圧交換器、あるいは可動羽根水車の回転速度を
油量に交換する油量交換機を備え、前記油圧交換器から
発生する油圧変化または油量変換器から″発生する油量
変化を検出し、その検出された信号およびガバナからの
指令によってガイドベーン制御弁またはランナ制御弁を
介して指令された油圧および油量をガイドベーンサーボ
またはランナサーボへ送ることにより、ガイドベーンの
開度またはランナベーンの角度を加減することができる
。
従って、圧油タンクおよび空気圧縮器等を省略するので
、制御装置が簡単になり、スペースを少なくするととも
に据え付けに要する手間を省くことができる。According to this invention, there is provided a hydraulic exchanger that exchanges the rotational speed of the movable impeller water wheel into oil pressure, or an oil quantity exchanger that exchanges the rotational speed of the movable impeller waterwheel with oil quantity, and the hydraulic pressure change generated from the hydraulic exchanger or the oil pressure exchanger is provided. The change in oil amount generated from the oil amount converter is detected, and based on the detected signal and the command from the governor, the hydraulic pressure and oil amount commanded via the guide vane control valve or runner control valve are transferred to the guide vane servo or runner servo. The opening degree of the guide vane or the angle of the runner vane can be adjusted by sending the information to The required effort can be saved.
第1図はこの発明の実施例による可動羽根水車の制御装
置の系統図、第2図は第1図の圧油ポンプの断面図であ
る。
1ニガイドベーンサーボ、2:ランナサーボ、3:圧油
導入装置、4ニガイドベーン制御弁、5:ランナ制御弁
、6a、6b:圧油ポンプ、 7a。
7b:フライホイール、8a、8b:モータ。
第1図FIG. 1 is a system diagram of a control device for a movable vane water turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the pressure oil pump of FIG. 1. 1 guide vane servo, 2: runner servo, 3: pressure oil introduction device, 4 guide vane control valve, 5: runner control valve, 6a, 6b: pressure oil pump, 7a. 7b: flywheel, 8a, 8b: motor. Figure 1
Claims (1)
加減するか、あるいはランナサーボによつてランナベー
ンの角度を加減する可動羽根水車において、前記可動羽
根水車の回転速度を油圧に交換する油圧交換器、あるい
は前記可動羽根水車の回転速度を油量に交換する油量交
換器と、前記油圧交換器から発生する油圧変化または油
量変換器から発生する油量変化を検出し、この検出され
た信号およびガバナからの指令によつて前記ガイドベー
ンサーボまたは前記ランナサーボの開側、閉側に送る油
圧および油量を制御するガイドベーン制御弁またはラン
ナ制御弁を備え、前記可動羽根水車の回転速度に応じて
前記ガイドベーンサーボまたは前記ランナサーボを制御
し、ガイドベーンの開度またはランナベーンの角度を加
減することを特徴とする可動羽根水車の制御装置。1) A hydraulic exchanger that changes the rotational speed of the movable vane turbine to hydraulic pressure in a movable vane water turbine in which the opening degree of the guide vane is adjusted by a guide vane servo or the angle of the runner vane is adjusted by a runner servo; Alternatively, an oil volume exchanger that exchanges the rotational speed of the movable impeller water turbine into an oil volume, and a change in oil pressure generated from the oil pressure exchanger or a change in oil volume generated from an oil volume converter, and the detected signal and A guide vane control valve or a runner control valve is provided to control the hydraulic pressure and oil amount sent to the opening side and closing side of the guide vane servo or the runner servo according to a command from a governor, and the guide vane control valve or the runner control valve controls the hydraulic pressure and the amount of oil sent to the opening side and the closing side of the guide vane servo or the runner servo according to the rotational speed of the movable impeller water turbine. A control device for a movable impeller water turbine, characterized in that the guide vane servo or the runner servo is controlled to adjust the opening degree of the guide vane or the angle of the runner vane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024278A JPH02204683A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Controller for movable-blade water turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024278A JPH02204683A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Controller for movable-blade water turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204683A true JPH02204683A (en) | 1990-08-14 |
Family
ID=12133729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024278A Pending JPH02204683A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Controller for movable-blade water turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02204683A (en) |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP1024278A patent/JPH02204683A/en active Pending
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