JPH04314972A - 水車の電動操作式ガイドベーン操作装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水車のガイドベーン
を個別のモータによって開閉操作する電動操作式ガイド
ベーン操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の電気式調速機の系統図であ
る。アクチュエータ１９は、コンバータ１５と、補助サ
ーボモータ１６と、ガイドベーン開度検出器７と、負荷
制限装置１７とから構成される。コンバータ１５は、電
気ガバナ１４からの制御電流を油圧に変換する装置であ
り、負荷増加の場合には圧油を補助サーボモータ１６に
送り、負荷減少の場合には補助サーボモータ１６の圧油
を廃油する。補助サーボモータ１６は、コンバータ１５
の開動作によりピストンを開方向に移動させ、コンバー
タ１５の閉動作によりピストンを閉方向に移動させ、ガ
イドベーン配圧弁１８への出力を制御する。開度検出器
７は、ガイドベーン４に機械的に接続されていて、その
回転軸を回転させて、ガイドベーン開度０〜１００％に
対応する電流信号を出力する。負荷制限装置１７は、ガ
バナ運転時に一定限度以下に出力を制限する場合、また
は水位調整器と連動して水位調整運転を行う場合に使用
される。ガバナ１４の信号をアクチュエータ１９で油圧
に変換し、このアクチュエータ１９からの圧油をガイド
ベーン配圧弁１８からガイドベーンサーボモータ１に供
給して、ガイドベーン４を開閉する。

【０００３】図４は従来のガイドベーン操作装置の構成
図である。図４において、ガイドベーン操作装置は、ガ
イドベーンサーボモータ１、ガイドリング３とガイドベ
ーン４のガイドベーン軸４ａとを連結するリンク機構２
、開側圧油管５、閉側圧油管６とからなる。アクチュエ
ータ１９の動作によりガイドベーン配圧弁１８を経由し
てガイドベーンサーボモータ１の開側圧油管５または閉
側圧油管６へ圧油を供給して、ガイドリング３を引き寄
せるか、または押し出してガイドリング３を左回りまた
は右回りに回転させることにより、ガイドベーン４を開
閉する。ガバナー４の開度は、開度検出器７により検出
して電気ガバナ１４にフイードバックする。

【０００４】図５は図４のＶ−Ｖ断面図である。ガイン
ドリング３に結合されたリンク機構２を介してガイドベ
ーン軸４ａを回転させ、ガイドベーン４を開閉する。

【０００５】以上は油圧を用いたものであるが、油圧式
は多数の部品から構成される油圧装置および空気圧縮装
置が必要となり、しかも作動流体に油を用いることから
保守，点検が複雑となる。これを解消するために電動サ
ーボモータを用いるものがある。これは、電動機の回転
運動を減速歯車，ボールねじを介して直線運動に変換し
てガイドリングに接続し、ガイドベーンを開閉する装置
であり、電動機にはブラシレスモータを用いる。しかし
、１台の電動機でガイドベーン全体を操作するには、電
動機の容量が大きくなり、電動機の取り付けスペースに
制限があることと、複数のサーボモータで一つのガイド
リングを駆動しようとすると、個々のサーボモータスト
ロークのごく僅かな違いによって、一つのサーボモータ
だけに大きな操作力がかかるという問題があった。この
ため電動サーボモータの採用は単一のサーボモータで賄
える程度の小容量機に限られ、大容量水車には適用でき
なかった。

【０００６】この発明は、油圧機器を不要とし、大容量
の水車にも適用できる電動操作式のガイドベーン操作装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】水車の複数のガイドベー
ンを電動機により開閉操作する電動操作式ガイドベーン
操作装置において、前記複数のガイドベーンのそれぞれ
のガイドベーン軸に減速装置を介して結合されたモータ
と、前記ガイドベーン軸に連結機構を介して結合された
開度検出器と、この開度検出器からの信号により前記そ
れぞれのガイドベーンの開度が同一になるようにそれぞ
れのモータを制御する制御器とから構成することによっ
て、上記目的を達成する。

【０００８】さらに、請求項１記載の水車の電動操作式
ガイドベーン操作装置において、連結機構は、ガイドベ
ーン軸に固定されたレバーと、このレバーに連結された
連結棒とを備えれば、開度検出器を動作させる上に好適
である。

【０００９】

【作用】この発明は、複数のガイドベーンのそれぞれを
減速装置を介して結合されたモータによって開閉操作す
るので、油圧系統の機器をなくし、かつ複雑なリンク機
構をなくすることができる。さらに、ガイドベーンを個
別に操作するため、モータの容量が小さいので、狭いス
ペースに設置できる。従ってこの発明による装置は大容
量の水車にも適用することができる。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の実施例による電動操作式ガ
イドベーン操作装置の構成図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ
断面図である。図１および図２において、、図４および
図５と同じ部位は同じ符号を付してある。この発明の実
施例による電動操作式ガイドベーン操作装置は、それぞ
れのガイドベーン４のガイドベーン軸４ａに減速装置１
１を介して結合されたモータ１１と、ガイドベーン軸４
ａに連結機構１０を介して結合された開度検出器７と、
それぞれのガイドベーン４の開度が同一となるように、
開度検出器７からの信号によりそれぞれのモータ７を制
御する制御盤１３とを設けた。モータ１１は可逆式のブ
ラシレスモータを用いる。連結機構１０は、ガイドベー
ン軸４ａに固定されたレバー９と、レバー９に連結され
た連結棒８とからなり、連結棒８をケーシングに取り付
けた開度検出器７の軸に結合した。

【００１１】次にこの電動操作式ガイドベーン操作装置
の動作を説明する。制御盤１３からの信号によって、ガ
イドベーン４を開閉するようにそれぞれのモータ１１を
正転または逆転させ、減速装置１２を介して減速してガ
イドベーン軸４を回転させる。このとき、ガイドベーン
軸４ａに固定されたレバー９、連結棒８からなる連結機
構１０によってケーシングに取り付けた開度検出器７の
軸を回して、それぞれのガイドベーン４の開度を検出し
て、制御盤１３にフイードパックし、ガイドベーン４の
開度が同一になるように演算した信号を送り、それぞれ
のガイドベーン４の開度を同一にする。

【００１２】

【発明の効果】この発明によれば、それぞれのガイドベ
ーンをモータで開閉操作するので、以下の効果がある。 １）機器構成部品を簡素化できる。 ２）油圧系統の機器が不要となり、漏油の恐れがない。 ３）複雑なガイドベーンリンク機構が不要となる。 ４）スペースが狭くとも取り付けができるので、大容量
の水車にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による電動操作式ガイドベー
ン操作装置の構成図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】従来の電気式調速機の系統図である。

【図４】従来のガイドベーン操作装置の構成図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【符号の説明】

４　　　　ガイドベーン ４ａ　　ガイドベーン軸 ７　　　　開度検出器 ８　　　　連結棒 ９　　　　レバー １０　　　　連結機構 １１　　　　モータ １２　　　　減速装置 １３　　　　制御盤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水車の複数のガイドベーンを電動機により
   開閉操作する電動操作式ガイドベーン操作装置において
   、前記複数のガイドベーンのそれぞれのガイドベーン軸
   に減速装置を介して結合されたモータと、前記ガイドベ
   ーン軸に連結機構を介して結合された開度検出器と、こ
   の開度検出器から発信される信号により、前記それぞれ
   のガイドベーンの開度が同一となるように前記それぞれ
   のモータを制御する制御盤とから構成することを特徴と
   する水車の電動操作式ガイドベーン操作装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の水車の電動操作式ガイドベ
   ーン操作装置において、連結機構は、ガイドベーン軸に
   固定されたレバーと、このレバーに連結された連結棒と
   を備えたことを特徴とする水車の電動操作式ガイドベー
   ン操作装置。