JPH0225521B2 - - Google Patents

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JPH0225521B2
JPH0225521B2 JP56116674A JP11667481A JPH0225521B2 JP H0225521 B2 JPH0225521 B2 JP H0225521B2 JP 56116674 A JP56116674 A JP 56116674A JP 11667481 A JP11667481 A JP 11667481A JP H0225521 B2 JPH0225521 B2 JP H0225521B2
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JP
Japan
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signal
generator
restoring
frequency
potentiometer
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JP56116674A
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Hiroshi Yokota
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、水車のガイドベーンを制御する電
気油圧式制御器を有する発電機制御装置に関し、
特に電気回路の故障により電気油圧式制御器が制
御不能になつた場合でも安全側に作動するように
なされた発電機制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の電気油圧式制御器を使用した制
御装置について、第1図によりその構成の一例を
説明する。従来の例として、水車用電気式調速機
の一例で説明する。図において、1は水車、2は
この水車への流入水量を制御するガイドベーンの
開閉用ロツド、3は水車1に直結され、駆動され
る発電機、4はこの発電機の回転数、即ち出力周
波数に応じた出力を発生する指速発電機、5はこ
の指速発電機の出力を入力とし、予め設定されて
いる発電機3の周波数基準値との偏差信号を出力
する周波数偏差検出器、6は周波数設定器、7は
この周波数設定器6を駆動する電動機で、通常
は、その出力が零電位になるように位置させてい
る。8は周波数設定信号、9は指速発電機4出力
の低電圧を検出する低電圧リレー、10は所内交
流回路、11は指速発電機4が電位を発生せず低
電圧リレー9が低電圧を検出した場合にメークす
る接点、12は接点11の逆の動作をする接点、
13は変圧器、14は調整抵抗器、15はデイザ
信号(振動信号)、16は復原用ポテンシヨメー
タ、17は速度垂下率設定ポテンシヨメータ、1
8は入力信号を増巾し、極性を反転させた出力信
号を発生する演算増巾器、19はデイザ信号15
を入力するコイル65B及び演算増幅器18の出
力27を入力するコイル65Cを設けた電気油圧
式制御器、20は負荷制限用モータ、21は負荷
制限装置、22は調整レバー、23は主配圧弁、
24は主サーボモータ、25はレターンロツド、
28は電源回路である。
又、電気油圧式制御器19は、第4図に示すよ
うに構成されており、図において、193は永久
磁石192の磁場内におかれた可動コイルで、第
1図のコイル65B,65Cに相当する。この可
動コイル193及びパイロツトリング194は葉
状バネ191を介して図示のように永久磁石19
2に取付けてある。
195は差動ピストンで、その上部には噴油孔
196を有する軸があり、軸端はパイロツトリン
グ194内に挿入されて、パイロツトリング19
4の上下移動により噴油孔5の開口面積を変化さ
せるようになつている。一方、作動ピストン19
5の下部には、圧油導入孔197をもつた軸19
8があり、その軸端は、ピストンリングの外部で
第1図の調整レバー22に連結されている。圧油
導入孔197から入つた圧油は軸の中を貫く溝を
流れ、噴油孔196に至るが、差動ピストン19
5の上面Aに加えられる圧力は、パイロツトリン
グ194とによつて形成される噴油口196の開
口面積により変化する。今、差動ピストンの下面
Bの面積をS,B部に加えられる油圧をP,Aの
面積をαSとすると、Aに加えられる油圧P1が、 P1=P/α となるような開口面積で差動ピストン195が平
衡する。この平衡状態からパイロツトリング19
4が上方へ動き、開口面積が増加して排油量が増
加すると、A部に加わる圧力P1が小さくなるの
で差動ピストン195は上方へ動く。逆にパイロ
ツトリング194が下方へ動くと、圧力P1が大
きくなるので、差動ピストン195は下方へ動
き、何れの場合も、開口面積が変化前と同じにな
つて停止する。換言すれば、差動ピストン195
は、可動コイル193の移動量だけ動くもので、
電気油圧式制御器19は可動コイル193に与え
られる微少な力を大きな力に油圧増巾し、調整レ
バー22を操作するものである。
次に、第4図の電気油圧式制御器19を用いた
第1図の発電機制御装置の動作について説明す
る。発電機3側に直結された指速発電機4により
発電機3の出力周波数と同じ周波数を持つ交流電
圧を得る。この電圧を周波数偏差検出器5に与
え、周波数基準との偏差に従つた直流電圧にす
る。この電圧と周波数設定器6の電圧とが加算さ
れ、周波数設定信号8となるが、通常は周波数設
定器6の出力は零(周波数基準値に設定のとき)
であり、偏差信号が周波数設定信号8となる。こ
の周波数設定信号8はポテンシヨメータ16,1
7で得られる復元電圧26と加えられ、演算増巾
器18で増幅され、電気油圧式制御器10の可動
コイル65Cに供給される。可動コイル65C
(第4図の193に相当)は永久磁石192の作
る磁界内におかれており、葉状バネ191で支持
されているので、可動コイル65C,193に流
れる電流が零のときは、しばらくはその支持され
た位置に静止しているが、電流が流れるとその電
流の向きにしたがつて上、下に動く。この可動コ
イル65C,193のすぐ下に油圧パイロツトリ
ング194が設けられており、可動コイル65
C,193の上下動により、油圧パイロツトリン
グ194が噴油口196の開口面積を変化させ
る。従つて、差動ピストン195は可動コイル6
5C,193の動きに正確に追従し、軸198を
上下に操作する。したがつて、この電気油圧式制
御器19によつて演算増巾器18の出力電流が操
作力を有する機械的動きに変換される。この電気
油圧式制御器19で主配圧弁23を操作し、主サ
ーボモータ24が制御され、水車1に流入する水
量が開閉用ロツド2により調整されることにな
る。また、主サーボモータ24には復原用ポテン
シヨメータ16が連動するようになつており、こ
れらから復元の信号を取り出して演算増巾器18
に加えてやることにより発電機3出力の安定性を
得ている。更に電気油圧式制御器19が油の粘性
やゴミにより吸着(ステイツク)現象を生じない
ようにするために所内交流回路10か指速発電機
4のいずれかの交流出力を接点11,12により
選択的に導入し、デイザ信号15としてコイル6
5B,193に与えている。
基準周波数0のとき演算増巾器18の入力電圧
は零であり、したがつて出力電圧27も零とな
り、電気油圧式制御器19の可動コイル65C,
193に電流は流れず、可動コイル65C,19
3は中性位置を保つ。水車速度が基準速度より低
い場合は周波数検出器5の出力周波数設定信号8
が負の値になるので、演算増巾器18の出力電圧
は正となり、可動コイル65C,193は下が
り、主サーボモータ24及び開閉用ロツド2を図
示の左方向の開側に動かせ、ガイドベーンを開
く。逆に、水車速度が高くなると、周波数検出器
5の出力、周波数設定信号8は正になり、可動コ
イル65C,193は上昇し、サーボモータ24
は上述の発明とは逆に閉側に動く。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これ等の従来方式では、ガバナ電気回路の故障
や電源回路28の故障、あるいは電気喪失時に
は、ガバナは制御機能を失い、電気油圧式制御器
19の葉状バネ力のみによる不安定な状態とな
る。通常は、それ等の異状を検出してユニツトリ
ツプを行うのであるが、コイルの断線等全ての故
障を検出できなかつたり、電源喪失ではユニツト
トリツプすらできないといつた問題点があつた。
本発明は、上記従来のごとき問題点を解決しよう
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係わる発電機制御装置は、デイザ回
路にダイオードを挿入し、常時ガイドベーンが開
方向に操作される半波整流のデイザ信号を発生す
るようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、常時ガイドベーンが開方
向に操作されるデイザ信号の操作力と葉状バネと
をバランスさせておき、異常時のデイザ信号喪失
によつて、葉状バネがガイドベーンを閉方向に操
作するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の構成について、第1図の従来
方式と異る点を第2図により、また、第3図によ
りその動作を説明する。第2図において、第1図
と同一符号は、同一品または相当部分を示す。第
2図は、第1図のデイザ回路のみを詳細に示して
いる。第2図において、201は本発明によつて
付加されたダイオードである。第1図のデイザ回
路は、電気油圧式制御器19のコイル65Bに振
動を与えて吸着(ステイツク)を防止するのみに
使用されたが、本発明によるダイオード201を
デイザ回路に追加することにより、振動と共に第
3図に示すごとく、ダイオードの半波の平均値I0
により開信号が常に与えられる。従つて、電気油
圧式制御器19の葉状バネ191にてその開信号
を打消す方向、即ち閉側に葉状バネ191を調整
してバランスさせておき、ガバナ電源喪失やデイ
ザ回路断線時にはデイザ回路の半波信号による開
信号がなくなることにより葉状バネ191により
閉側に動作して水車のガイドベーンを閉じるので
安全側に制御することができる。
なお、上記実施例では、コイル65Bにデイザ
信号を与えて葉状バネを振動させるものとした
が、可動コイル65Cにデイザ信号を重畳させる
ようにしても、同様の効果がある。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば電気回路
の故障により電気油圧式制御器が制御不能になつ
た場合でも確実にガイドベーンを開方向に操作で
き、安全側に作動するようにできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の水車ガバナのブロツク図の一
例、第2図は本発明によるデイザ回路の一実施例
のブロツク図、第3図は本発明の動作を説明する
波形図、第4図は電気油圧制御器の構成を示す構
成図である。 図において、1は水車、3は発電機、4は指速
発電機、5は周波数偏差検出器、18は演算増幅
器、19は電気油圧式制御器、24は主サーボモ
ータ、191は葉状バネ、192は永久磁石、1
93は可動コイル、194はパイロツトリング、
195は差動ピストンである。なお、各図中、同
一符号は、同一あるいは相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 指速発電機4と、周波数偏差検出器5と、復
    原用ポテンシヨメータ16と、電気油圧式制御器
    19と、デイザ回路と、サーボモータ24とを有
    し、 指速発電機4は、発電機3に直結され、発電機
    3の周波数に応じた出力を発生するものであり、 周波数偏差検出器5は、上記発電機3の周波数
    基準が設定されており、上記指速発電機4の出力
    と上記周波数基準との偏差信号を発生するもので
    あり、 復原用ポテンシヨメータ16は、復原信号が設
    定されており、 電気油圧制御器19は、永久磁石192と、こ
    の永久磁石の磁場内におかれ、上記周波数偏差検
    出器5の偏差信号及び上記復原用ポテンシヨメー
    タ16の復原信号の加算信号により操作される可
    動コイル193と、この可動コイル193に取付
    けられたパイロツトリング194と、このパイロ
    ツトリング194及び上記可動コイル193を支
    持する葉状バネ191と、上記パイロツトリング
    194の動きに追従して動き、油圧増巾した操作
    力を発生する作動ピストン195とを有してお
    り、 デイザ回路は、ダイオードが挿入されており、
    交流を半波整流したデイザ信号を発生し、上記葉
    状バネに振動を付与するものであり、 サーボモータ24は、上記作動ピストン195
    の操作力により動作されて、上記復原用ポテンシ
    ヨメータ16の出力及び上記発電機3を駆動する
    水車1のガイドベーンを位置を調整するものであ
    り、 上記デイザ回路のデイザ信号は、常時上記ガイ
    ドベーンが開く方向に操作される開方向の半波整
    流信号であり、上記葉状バネ191でそのデイザ
    信号による操作を打ち消す操作力を与えるように
    調整してバランスさせておくことを特徴とする発
    電機制御装置。
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CN102628520B (zh) * 2012-04-25 2013-11-27 九江市环球科技开发有限公司 无油箱微型电液控制器

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