JPH0267468A - 水力発電所用電動サーボモータ制御方法 - Google Patents
水力発電所用電動サーボモータ制御方法Info
- Publication number
- JPH0267468A JPH0267468A JP63218415A JP21841588A JPH0267468A JP H0267468 A JPH0267468 A JP H0267468A JP 63218415 A JP63218415 A JP 63218415A JP 21841588 A JP21841588 A JP 21841588A JP H0267468 A JPH0267468 A JP H0267468A
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- Japan
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- motor
- guide vane
- electric
- power
- servo motor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は水力発電所の水車に流入する水量を調整する案
内羽根を駆動する電動サーボモータの制御方法に関する
。
内羽根を駆動する電動サーボモータの制御方法に関する
。
（従来の技術）
水車またはポンプ水車（この明細書では単に水車という
。）には、それに流入する水量を調整するため、案内羽
根が設けられているが、この案内羽根を駆動するには、
大きな力が必要なため、従来は圧油発生装置を設け、油
圧サーボモータにて駆動源を得るようにしていた。
。）には、それに流入する水量を調整するため、案内羽
根が設けられているが、この案内羽根を駆動するには、
大きな力が必要なため、従来は圧油発生装置を設け、油
圧サーボモータにて駆動源を得るようにしていた。
しかしながら最近の水力発電所においては、設備の経済
化、小形化を目指すため、案内羽根を電動機を用いて開
閉するシステムが実用化されるようになってきた（実開
昭５６−６７３７８号「発電用水車のガイドベーン操作
装置」参照）。
化、小形化を目指すため、案内羽根を電動機を用いて開
閉するシステムが実用化されるようになってきた（実開
昭５６−６７３７８号「発電用水車のガイドベーン操作
装置」参照）。
このシステムは、交流電動機の回転運動を減速機を介し
て減速した後、直線運動に変換し、電動機電源の大切に
て案内羽根の位置制御を行うものである。
て減速した後、直線運動に変換し、電動機電源の大切に
て案内羽根の位置制御を行うものである。
このようなシステムでは、案内羽根の中間開度において
は、水車側からの回転数変動に対応して開閉操作を断続
的に行うが、特に中小水力発電所の場合には、その容量
が電力系統の容量に対して比較的小さいため、水車は一
定開度運転とし、回転数を系統周波数によって制御する
ことが多い。
は、水車側からの回転数変動に対応して開閉操作を断続
的に行うが、特に中小水力発電所の場合には、その容量
が電力系統の容量に対して比較的小さいため、水車は一
定開度運転とし、回転数を系統周波数によって制御する
ことが多い。
この場合、案内羽根を全開運転する際には、サーボモー
タまたは案内羽根駆動機構は、電動機により機械的全開
点まで行程させられるが、電動機には、全開後も全閉点
保持のため、回転数零の状態で電圧が掛けられている。
タまたは案内羽根駆動機構は、電動機により機械的全開
点まで行程させられるが、電動機には、全開後も全閉点
保持のため、回転数零の状態で電圧が掛けられている。
また、案内羽根の閉操作に際しては、サーボモータまた
は案内羽根駆動機構側、もしくは案内羽根全開接触点側
において機械的全開点が決められ、この位置まで行程し
た後にも、電動機には全閉点保持のため、回転数零の状
態で電圧が掛けられている。
は案内羽根駆動機構側、もしくは案内羽根全開接触点側
において機械的全開点が決められ、この位置まで行程し
た後にも、電動機には全閉点保持のため、回転数零の状
態で電圧が掛けられている。
（発明が解決しようとする課Ｗｎ）
前述のように、従来技術では、案内羽根の全開・全開点
において、サーボモータあるいは案内羽根が機械的行程
端に到達した後においても、電動機には回転数零の状態
にて全電圧が掛けられており、スリップ状態になってい
る。
において、サーボモータあるいは案内羽根が機械的行程
端に到達した後においても、電動機には回転数零の状態
にて全電圧が掛けられており、スリップ状態になってい
る。
このような電動機の使用状態では、電動機の入力電流は
通常の電流の３〜５倍程度の大きさとなっており、電動
機過熱の原因となる。また、このような苛酷な条件下で
の使用は電動機の絶縁材料の寿命を短縮させるので、絶
縁等級の上級のものが必要とされ、また電動機の保護装
置、例えば過負荷継電器等の仕様が複雑化し、高価なも
のを使用せざるを得なくなる。なお、電動機回転数零の
状態ではスリップ−１となるので、そのときの電流値は
電動機始動時の尖頭電流と同程度の大きさとなり、定格
電流の８００〜７００％となる（文献「標準電機器講座
・誘導機」 東京電機大学編中島・原野・加藤 著を参
照）。
通常の電流の３〜５倍程度の大きさとなっており、電動
機過熱の原因となる。また、このような苛酷な条件下で
の使用は電動機の絶縁材料の寿命を短縮させるので、絶
縁等級の上級のものが必要とされ、また電動機の保護装
置、例えば過負荷継電器等の仕様が複雑化し、高価なも
のを使用せざるを得なくなる。なお、電動機回転数零の
状態ではスリップ−１となるので、そのときの電流値は
電動機始動時の尖頭電流と同程度の大きさとなり、定格
電流の８００〜７００％となる（文献「標準電機器講座
・誘導機」 東京電機大学編中島・原野・加藤 著を参
照）。
上述のように、従来技術では、案内羽根の機械的全閉点
を確実に保持して漏水を防止するため、ノ 案内羽根の全開時に、電動機の異常な電流上昇を回避す
ることはできなかった。同様に、ガイドベーンの全開点
においても、理論上の全開点より機械的全開点を大きく
し、水力機械の全出力運転を行うことにより上記現象を
回避することはできるが、そのためには、案内羽根駆動
機構の行程範囲に余裕をとらなければならず、また、電
動サーボモータについても行程範囲を大きくしなければ
ならないため、当該部分が機械全体に対して必要以上に
大きくなり、経済的にも不利である。
を確実に保持して漏水を防止するため、ノ 案内羽根の全開時に、電動機の異常な電流上昇を回避す
ることはできなかった。同様に、ガイドベーンの全開点
においても、理論上の全開点より機械的全開点を大きく
し、水力機械の全出力運転を行うことにより上記現象を
回避することはできるが、そのためには、案内羽根駆動
機構の行程範囲に余裕をとらなければならず、また、電
動サーボモータについても行程範囲を大きくしなければ
ならないため、当該部分が機械全体に対して必要以上に
大きくなり、経済的にも不利である。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、電
動サーボモータを用いる水力発電設備において、ガイド
ベーンの全開・全開操作時に発生する電動機電流の異常
上昇を防止しつる水力発電所用電動サーボモータの＄Ｉ
Ｊ ｇ９方法を提供することを目的とするものである。
動サーボモータを用いる水力発電設備において、ガイド
ベーンの全開・全開操作時に発生する電動機電流の異常
上昇を防止しつる水力発電所用電動サーボモータの＄Ｉ
Ｊ ｇ９方法を提供することを目的とするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の水力発電所用電動サーボモータの制御方法は、
電源からの電力をレギュレータを介して電動機に入力し
、この電動機の出力によって作動する電動サーボモータ
によって案内羽根を開閉させる水力発電所において、前
記案内羽根が全開または全開点もしくはそれらの近傍に
位置することを位置検出器によって検出した際、この検
出信号を電力調整装置に入力して前記電動機への入力電
力を減少させることを特徴とするものである。
電源からの電力をレギュレータを介して電動機に入力し
、この電動機の出力によって作動する電動サーボモータ
によって案内羽根を開閉させる水力発電所において、前
記案内羽根が全開または全開点もしくはそれらの近傍に
位置することを位置検出器によって検出した際、この検
出信号を電力調整装置に入力して前記電動機への入力電
力を減少させることを特徴とするものである。
（作用）
このように構成した本発明の方法によれば、案内羽根が
全開または全閉した際、電動サーボモータを駆動する電
動機への入力電力が減少するので、電動機の過熱は防止
され、しかも案内羽根は閉鎖位置に保持されて漏水は防
止される。
全開または全閉した際、電動サーボモータを駆動する電
動機への入力電力が減少するので、電動機の過熱は防止
され、しかも案内羽根は閉鎖位置に保持されて漏水は防
止される。
（実施例）
次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明方法において使用される水力発電所用電
動サーボモータの制御装置を例示するもので、電動機１
にはレギュレータ２を介して電源３が接続されている。
動サーボモータの制御装置を例示するもので、電動機１
にはレギュレータ２を介して電源３が接続されている。
レギュレータ２には電力調整装置４が連結されている。
電動機１には減速機５および動力変換器６を介して電動
サーボモータ７が接続されている。電動サーボモータ７
には、コネクティングロッド８、ベルクランク９、コネ
クティングロッド１０ａ。
サーボモータ７が接続されている。電動サーボモータ７
には、コネクティングロッド８、ベルクランク９、コネ
クティングロッド１０ａ。
１０ｂを介してガイドリング１１が連結されている。こ
のガイドリングには案内羽根１２が連結されており、ガ
イドリング１１の回転によって開閉する。なお、１３ａ
、１３ｂは電動サーボモータフの上下限作動位置検出用
の位置検出器である。
のガイドリングには案内羽根１２が連結されており、ガ
イドリング１１の回転によって開閉する。なお、１３ａ
、１３ｂは電動サーボモータフの上下限作動位置検出用
の位置検出器である。
上述のように構成された電動サーボモータの制御装置に
おいては、電動機出力および回転速度の入力によりレギ
ュレータ２は案内羽根１２の開閉信号を出力する。この
信号により、電動機１は正回転または逆回転し、その動
きは減速機５および動力変換器６を介して電動サーボモ
ータ６に伝わり、これを駆動する。この電動サーボモー
タが作動すると、それに応じてベルクランク９およびガ
イドリンク１１が回転し、案内羽根１２は開閉する。
おいては、電動機出力および回転速度の入力によりレギ
ュレータ２は案内羽根１２の開閉信号を出力する。この
信号により、電動機１は正回転または逆回転し、その動
きは減速機５および動力変換器６を介して電動サーボモ
ータ６に伝わり、これを駆動する。この電動サーボモー
タが作動すると、それに応じてベルクランク９およびガ
イドリンク１１が回転し、案内羽根１２は開閉する。
位置検出器１３ａ、１３ｂは、案内羽根１２が全開また
は前閉した際における電動サーボモータフの上下限近傍
の作動位置を検出し、検出信号を電力調整装置４に出力
する。この電力調整装置は位置検出器１３ａ、１３ｂか
らの信号が入力すると、レギュレータ２を制御し、電動
機１に入力する電力を、案内羽根が閉鎖位置を保持し、
漏水を防止しうる最少の電力量に減少させる。
は前閉した際における電動サーボモータフの上下限近傍
の作動位置を検出し、検出信号を電力調整装置４に出力
する。この電力調整装置は位置検出器１３ａ、１３ｂか
らの信号が入力すると、レギュレータ２を制御し、電動
機１に入力する電力を、案内羽根が閉鎖位置を保持し、
漏水を防止しうる最少の電力量に減少させる。
第２図は案内羽根の開度に対する水力開閉力を例示する
もので、通常時の電動機入力は出力Ｆに見合った入力で
あるが、全閉・全開時には案内羽根などの機械構造の反
力で電動機は回転しなくなり、その入力・出力は前述の
ように通常時の３〜５倍になる。
もので、通常時の電動機入力は出力Ｆに見合った入力で
あるが、全閉・全開時には案内羽根などの機械構造の反
力で電動機は回転しなくなり、その入力・出力は前述の
ように通常時の３〜５倍になる。
本発明においては、案内羽根の全開・全開付近で動作す
る位置検出器からの信号にもとづいて第２図のＦｌに見
合った力となるよう電動機の人力を調節し、電動機の過
熱を防止するとともに、案内羽根の間からの漏水を防止
するものである。
る位置検出器からの信号にもとづいて第２図のＦｌに見
合った力となるよう電動機の人力を調節し、電動機の過
熱を防止するとともに、案内羽根の間からの漏水を防止
するものである。
第３図は電動サーボモータのストローク位置に対する電
動機出力を示すもので、全開時および全開時における電
動機出力は従来の場合には、−点鎖線で示すように、通
常時よりも大幅に大きくなるが、本発明の場合には、同
図中の実線で示すように、小さくなっている。
動機出力を示すもので、全開時および全開時における電
動機出力は従来の場合には、−点鎖線で示すように、通
常時よりも大幅に大きくなるが、本発明の場合には、同
図中の実線で示すように、小さくなっている。
［発明の効果］
本発明に係る電動サーボモータの制御方法によれば、案
内羽根の全閉・全開時において電動機が過熱によって損
傷することを防止するとともに、案内羽根には所定の閉
鎖能力が与えられ、漏水は防止される。
内羽根の全閉・全開時において電動機が過熱によって損
傷することを防止するとともに、案内羽根には所定の閉
鎖能力が与えられ、漏水は防止される。
第１図は本発明方法において使用される水力発電所用電
動サーボモータの制御装置を例示する概要図、第２図は
水力機械における案内羽根の水力開閉力を示すグラフ、
第３図は電動サーボモータのストローク位置に対する電
動機出力を示すグラフである。 １・・・・・・電動機 ２・・・・・・レギュレータ ３・・・・・・電源 ４・・・・・・電力調整装置 ５・・・・・・減速機 ６・・・・・・動力変換器 ７・・・・・・電動サーボモータ ８．１０ａ、１０ｂ・・・コネクティングロッド９・・
・・・・ベルクランク １１・・・・・・ガイドリング １２・・・・・・案内羽根 １３ａ、１３ｂ・・・・・・位置検出器代理人 弁理士
則 近 憲 佑 同 第子丸 健
動サーボモータの制御装置を例示する概要図、第２図は
水力機械における案内羽根の水力開閉力を示すグラフ、
第３図は電動サーボモータのストローク位置に対する電
動機出力を示すグラフである。 １・・・・・・電動機 ２・・・・・・レギュレータ ３・・・・・・電源 ４・・・・・・電力調整装置 ５・・・・・・減速機 ６・・・・・・動力変換器 ７・・・・・・電動サーボモータ ８．１０ａ、１０ｂ・・・コネクティングロッド９・・
・・・・ベルクランク １１・・・・・・ガイドリング １２・・・・・・案内羽根 １３ａ、１３ｂ・・・・・・位置検出器代理人 弁理士
則 近 憲 佑 同 第子丸 健
Claims (1)
- 電源からの電力をレギュレータを介して電動機に入力し
、この電動機の出力によって作動する電動サーボモータ
によって案内羽根を開閉させる水力発電所において、前
記案内羽根が全開または全閉点もしくはそれらの近傍に
位置することを位置検出器によって検出した際、この検
出信号を電力調整装置に入力して前記電動機への入力電
力を減少させることを特徴とする水力発電所用電動サー
ボモータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218415A JPH0267468A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 水力発電所用電動サーボモータ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218415A JPH0267468A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 水力発電所用電動サーボモータ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267468A true JPH0267468A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16719555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63218415A Pending JPH0267468A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 水力発電所用電動サーボモータ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695395A (en) * | 1993-09-07 | 1997-12-09 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Coin dispensing apparatus |
| JP2009222004A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水車及びポンプ水車のガイドベーン駆動装置 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP63218415A patent/JPH0267468A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695395A (en) * | 1993-09-07 | 1997-12-09 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Coin dispensing apparatus |
| JP2009222004A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水車及びポンプ水車のガイドベーン駆動装置 |
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