JPH10169538A

JPH10169538A - 発電用水車のガイドベーン制御装置

Info

Publication number: JPH10169538A
Application number: JP8340490A
Authority: JP
Inventors: Jun Yamamoto; 潤山本; Yoshinari Osada; 芳成長田; Yoichi Haruki; 陽一春木; Mitsuhiro Ibe; 光広井部; Hideaki Koike; 秀明小池
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Nippon Koei Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Nippon Koei Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】１種類のモータで駆動と位置制御ができ、か
つ渦巻きケーシングの大きさや形状が異なっても、共通
したモータを用いることができるものを得ることを目的
とする。【構成】渦巻きケーシング１１側に、リニアモータ７
９の棒状固定子５２を取付け、ガイドリング２１側に、
略直線的に進退移動する可動子５３を連結し、固定子５
２は、軸状の固定側ヨーク５４と、その外周に一定間隔
で配置した永久磁石５９とからなり、可動子５３は、角
筒状の可動側ヨーク６１と、その内周囲に等間隔で配置
したコイル６２とからなる発電用水車のガイドベーン制
御装置である。そして、開または閉指令が入力すると、
コイル６２に３相交流電流が流れ、固定子５２と可動子
５３に開または閉方向の推進力が得られ、移動を開始
し、ガイドベーン１６の開度が徐々に開放または閉鎖方
向に制御される。このように、１種類のモータで駆動と
位置制御ができ、かつ渦巻きケーシングの大きさや形状
が異なっても、共通したモータを用いることができる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フランシス水車、プロ
ペラ水車などのガイドベーンの開度を制御するための発
電用水車のガイドベーン制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の水車に設けられてい
るガイドベーンを操作する操作方式には、油圧式と電動
式が知られている。油圧式は、大容量機から小容量機ま
で広範囲に使用され、また電動式は、小容量機に使用さ
れている。

【０００３】電動式の従来の発電用水車のガイドベーン
制御装置を図９によりさらに詳しく説明する。ダムから
送り込まれた水は、渦巻きケーシング１１に案内され、
多数のガイドベーン１６の間を通り、渦巻状になって吸
い出し管１５へ吸い出されるが、このとき、ランナ１４
の付いた主軸１３が回転して発電をする。ここで、水量
の変動、消費電力の変動などに応じて、前記ガイドベー
ン１６の開度を上げるか下げるかの指令をし、水車出力
を速やかに制御することが必要である。

【０００４】ガイドベーン１６は、渦巻きケーシング１
１の中心の円板状のカバー１２に、ベーン軸１７によっ
て回動可能に軸支され、このベーン軸１７の外部への突
出部分は、第１リンク１８、軸２０、第２リンク１９に
順次連結され、第２リンク１９の他端は、ガイドリング
２１に軸２２によって軸支されている。前記渦巻きケー
シング１１の外側には、電動式の駆動装置３０が設けら
れ、駆動アーム２３を介して連結されている。この電動
式の駆動装置３０は、モータ２５の回転を減速機２６で
減速し、ボールねじ、ボールナットなどからなる回転／
往復動変換手段２７を介してスライド軸２９に伝達し、
駆動軸２４によって、駆動アーム２３に連結したもので
ある。

【０００５】モータ２５は、水量の変動、消費電力の変
動などに応じたガイドベーン１６の開閉制御信号によ
り、正転または逆転をして、減速機２６と、回転／往復
動変換手段２７とを介してスライド軸２９を進退し、駆
動アーム２３に連結されたガイドリング２１を正方向ま
たは逆方向に回動してガイドベーン１６の開度を所定値
に制御するものである。なお、電動式の駆動装置３０
は、スライド軸２９の進退動に応じてやや横方向に揺動
するので、基端部に横方向の揺動に対処するための回動
自在の揺動吸収手段２８が設けられている。前記スライ
ド軸２９は、モータに代えて駆動源として油圧シリンダ
などからなる圧油装置に連結すれば、油圧方式になる。

【０００６】電動式の問題点（１）電動式の駆動装置３０が渦巻きケーシング１１の
外側に離れて設けられているため、装置が大型化し、か
つ電動式の駆動装置３０を設置するための大きなスペー
スを必要とする。（２）減速機２６の歯車、回転／往復動変換手段２７に
おけるボールねじ、ボールナット、揺動吸収手段２８、
可動部分を被覆している防塵手段などは、構造的に複雑
であるだけでなく、機械的接触による金属疲労などのた
め、使用期間に限度がある。（３）減速機２６の歯車、回転／往復動変換手段２７に
おけるボールねじ、ボールナットなどは、摩耗、錆び付
きによる一定期間毎の交換、グリースの取替え、トルク
ギャップの校正など面倒な定期点検が必要である。（４）機械的な伝達であるため、制御応答性をよくする
には精密な加工精度が要求される。また、機構各部にが
たつきが生じると、制御応答性に悪影響を及ぼす場合が
ある。

【０００７】油圧式の問題点（１）ポンプ、タンク、調圧装置などからなる圧油装置
を必要とするので、電動式よりさらに装置が大型化し、
かつ駆動装置を設置するための大きなスペースを必要と
する。（２）油交換、オーリング交換、油洩れなどに対する定
期的な保守管理に手間がかかる。（３）油を使用するので、資源や環境に対する問題があ
る。（４）電動式と同様、機械的な伝達機構の構造が複雑で
ある。

【０００８】以上のような問題点を解決するため、本出
願人は、図１０（ａ）（ｂ）に示すような発電用水車の
ガイドベーン制御装置をすでに提案した（特願平６−１
８８９０７号）。これは、ランナ１４つき主軸１３を、
渦巻きケーシング１１から吸い出し管１５への水流によ
り回転し、ガイドリング２１に設けたガイドベーン１６
の開度で水車出力を制御するようにした水車において、
渦巻きケーシング１１側に、モータの１次固定子３６を
設け、ガイドリング２１側に、このモータの回転子を設
け、このモータは、１ないし複数の駆動用誘導型リニア
モータと、１ないし複数の位置制御用パルス型モータと
からなり、ガイドリング２１の外周に同心円状に配置し
てガイドベーン１６の開閉を制御するようにしたことを
特徴とする発電用水車のガイドベーン駆動装置である。

【０００９】このような構成において、開度指令信号が
入力すると、第１駆動用モータ３３に交流電流が流れ、
誘導型回転子部４０と一体のガイドリング２１が移動を
開始するので、ガイドベーン１６を徐々に開放する。ガ
イドベーン１６の開度が目標値に達したら、その開度を
保持する。このとき、第１駆動用モータ３３と第２駆動
用モータ３４はともにオンして、正逆バランスしている
状態で開度を保持するとともに、位置制御用モータ３５
にも電流を流す。開度が位置精度誤差範囲内かどうかを
判断し、誤差範囲を越えているとき、位置制御用モータ
３５により０．５または１ステップずつ時計方向に移動
する。逆に、すでに目標値を越えているときには、０．
５または１ステップずつ反時計方向に移動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような改良され
た発電用水車のガイドベーン制御装置では、装置の小型
化が可能となり、かつ装置設置のための余分なスペース
を必要としないこと、小容量機はもちろん、中容量機以
上にも充分使用できること、定期点検その他のメンテナ
ンスが不必要であること、制御応答性がよいこと、など
の効果を有する。

【００１１】しかし、この改良された発電用水車のガイ
ドベーン制御装置にも若干の問題点があった。すなわ
ち、制御のモータは、１ないし複数の駆動用誘導型リニ
アモータと、１ないし複数の位置制御用パルス型モータ
との２種類のモータが必要となること、これら２種類の
モータがガイドリング２１の外周に同心円状に配置する
ことなどから渦巻きケーシング１１の大きさによってモ
ータの同心円状の形状が違ってくるなど、構造がやや複
雑になるという問題があった。

【００１２】本発明は、１種類のモータで駆動と位置制
御ができ、かつ渦巻きケーシングの大きさや形状が異な
っても、共通したモータを用いることができるものを得
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ランナ１４つ
き主軸１３を、渦巻きケーシング１１から吸い出し管１
５への水流により回転し、ガイドリング２１に設けたガ
イドベーン１６の開度で水車出力を制御するようにした
水車において、前記渦巻きケーシング１１側に、リニア
モータ７９の棒状固定子５２を取付け、前記ガイドリン
グ２１側に、前記固定子５２に遊嵌して略直線的に進退
移動するリニアモータ７９の可動子５３を連結し、前記
固定子５２は、軸状の固定側ヨーク５４と、この固定側
ヨーク５４の外周に、可動子５３の進退移動方向に略直
交して等間隔で配置した永久磁石５９とからなり、可動
子５３は、角筒状の可動側ヨーク６１と、この可動側ヨ
ーク６１の内周囲に等間隔で配置したコイル６２とから
なることを特徴とする発電用水車のガイドベーン制御装
置である。

【００１４】開度指令が入力すると、リニアモータ７９
のコイル６２に３相交流電流が流れる。固定側ヨーク５
４と永久磁石５９からなる固定子５２は、固定的に取り
付けてあるから、コイル６２とスペーサ６０からなる可
動子５３に開方向の推進力が得られ、移動を開始する。
可動子５３の移動により、ガイドベーン１６を徐々に開
放する。ガイドリング２１が回り出し、ガイドベーン１
６が開き始める。

【００１５】ガイドリング２１の速度が速い場合、速度
検出部７７からの出力信号が速度制御回路７１へ送ら
れ、比較回路７０で指定速度偏差値と比較して、過剰分
だけリニアモータ７９に電流を流し、ガイドリング２１
に逆方向の力を与えてガイドリング２１の速度を調整す
る。ガイドリング２１の速度が遅い場合、速度検出部７
７からの出力信号が速度制御回路７１へ送られ、比較回
路７０で指定速度偏差値と比較して、不足分だけリニア
モータ７９ａ電流を増加し、ガイドリング２１に正方向
の力を与えて速度を速める。ガイドベーン１６の開度が
目標値に達したら、その開度を保持する。このとき、２
台のリニアモータ７９は、ともにオンして、負荷の推力
とバランスしている状態となる。

【００１６】

【実施の態様】以下、本発明の実施例を図面に基づき説
明する。図１ないし図４において、１１は渦巻きケーシ
ングで、この渦巻きケーシング１１の中心部分には、円
板状のカバー１２が固定的に取付けられている。このカ
バー１２の中心には、吸い出し管１５が設けられるとと
もに、ランナ１４付きの主軸１３が回動自在に設けら
れ、この主軸１３の他端には、図示しない発電装置が設
けられる。

【００１７】前記カバー１２の外周縁近くの全周囲に、
複数個の、例えば中心角２０度の間隔で１８個のガイド
ベーン１６がベーン軸１７によって回動自在に設けられ
ている。前記各ベーン軸１７には、第１リンク１８が連
結固定され、この第１リンク１８の他端には、軸２０に
よって第２リンク１９が回動自在に連結され、この第２
リンク１９の他端は、前記カバー１２の外周に回動自在
に設けられたガイドリング２１に軸２２によって軸支さ
れている。

【００１８】前記渦巻きケーシング１１の外側の前記ガ
イドリング２１の上面に、１８０度の間隔でベース板５
１が固着され、これらのベース板５１の上に、それぞれ
リニアモータ７９、７９が取り付けられている。

【００１９】このリニアモータ７９は、前記ベース板５
１の上面両端部に、軸固定板５６を取付け、これらの間
に固定子５２が固定的に取り付けられる。この固定子５
２は、４角棒状の磁性体からなる固定側ヨーク５４の外
周４面に、長さ方向と直交して角棒状の永久磁石５９が
等間隔で多数配置されて構成されており、これら永久磁
石５９の間にアルミニウムなどの非磁性体のスペーサ６
０が介在されている。また、前記永久磁石５９は、図６
に示すように、奇数番目の上面がＮ、下面がＳとなり、
偶数番目の上面がＳ、下面がＮとなるように配置されて
いる。前記固定側ヨーク５４の両端には、支持軸５５が
取り付けられ、前記軸固定板５６に固着されている。ま
た、両端の軸固定板５６には、先端にクッション５８を
有するストッパ５７が取り付けられている。

【００２０】前記可動子５３は、磁性体にて角筒状に形
成された可動側ヨーク６１の内周壁面に、前記永久磁石
５９と同一方向にコイルボビンに巻かれたコイル６２を
多数固着して構成されている。図６において、前記永久
磁石５９が電気的に１８０度の間隔にて配置されている
ものとすると、前記コイル６２は、６０度の間隔で隙間
なく配置されている。そして、これらのコイル６２を、
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…とすると、Ａ
１、Ｂ１、…がＵ相であり、Ａ２、Ｂ２、…がＷ相であ
り、Ａ３、Ｂ３、…がＶ相であり、かつ、各コイル６２
の巻初めの方向が、一端側から順次正と逆を交互にして
いる。

【００２１】このように構成された可動子５３は、固定
子５２の外周にわずかなギャップをもって遊嵌され、両
端は、非磁性体のカバー６３で被覆される。また、可動
子５３の底板部分には、摺動沓６５が設けられ、ベース
板５１の上面のレール６４に嵌合して摺動しつつ移動自
在に設けられている。さらに、可動子５３の天板部分と
底板部分にピン６６を突設し、駆動アーム２３から延長
して設けられた水平アーム部６８の長孔６７に嵌合して
いる。

【００２２】また、可動子５３の可動側ヨーク６１に、
アーム８３が固着され、このアーム８３の先端部にナッ
ト８２が設けられている。このナット８３には、スクリ
ュー８０が螺合している。このスクリュー８０の両端部
は、軸受８２、８２にて前記ベース板５１の上に支持さ
れている。また、スクリュー８０の一端部には、カップ
ラー８４、減速機８５を介してポール位置検出部７６が
設けられ、さらにエンコーダ８６が連結されている。

【００２３】図５は、制御回路のブロック図であり、開
度指令回路６９、比較回路７０、速度制御回路７１、位
相制御回路７２、電流制御回路７３、パワー回路７４、
電流検出部７５、ポール位置検出部７６、速度検出部７
７、開度検出部７８、リニアモータ７９からなる。

【００２４】以上のような構成によるガイドベーン１６
の開閉制御を図６、図７および図８を用いて説明する。（１）水車が停止し、ガイドベーン１６の開度が０％の
状態で開度指令回路６９から例えば「開度８０％にせ
よ」との指令が出力したものとする。開度指令信号と、
開度検出部７８の信号とが一致していれば「サーボ開度
同じか？」がＹＥＳとなるが、開度指令信号が８０％、
開度検出部７８の信号が０％であるから、ＮＯとなって
つぎのステップへ進む。

【００２５】「開度が指令より小か？」がＹＥＳの場
合、指令信号は、比較回路７０、速度制御回路７１、位
相制御回路７２、電流制御回路７３を介してパワー回路
７４へ送られ、２台のリニアモータ７９のコイル６２の
（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、…）に３相交流電流のＵ相
電流が同時に流れて励磁され、可動子５３が上げ方向
（図６の矢印方向）に移動を開始する。続いてＷ相（Ａ
２、Ｂ２、…）→Ｖ相（Ａ３、Ｂ３、…）→Ｕ相（Ａ
１、Ｂ１、…）→の順序で順次励磁する。すると、リニ
アモータ７９は、可動子５３が連続的に移動をする。可
動子５３の移動により、第２リンク１９、第１リンク１
８を介してベーン軸１７を回動し、ガイドベーン１６を
徐々に開放して開度を上げてゆく。

【００２６】さらに詳しくは、コイル６２における（Ａ
１、Ｂ１、…）（Ｕ相）と、（Ａ２、Ｂ２、…）（Ｗ
相）と、（Ａ３、Ｂ３、…）（Ｖ相）に、図７に示すよ
うに、１２０度ずつの位相ずれのあるサインカーブの電
流が与えられる。永久磁石５９は、Ｎ、Ｓが交互になる
ように配置されているので、同一方向（例えば開方向）
の推進力が得られる。図６および図７では、可動子５３
の移動距離が２０４ｍｍに対して３６０度とした例を示
している。

【００２７】「開度が指令より小か？」がＮＯの場合、
３相交流のいずれか一つが切り替えられ、２台のリニア
モータ７９のコイル６２は、Ｖ相（Ａ１、Ｂ１、…）→
Ｗ相（Ａ２、Ｂ２、…）→Ｕ相（Ａ３、Ｂ３、…）→Ｖ
相（Ａ１、Ｂ１、…）→の順序で順次励磁する。する
と、リニアモータ７９は、可動子５３が連続的に移動を
する。可動子５３の移動により、第２リンク１９、第１
リンク１８を介してベーン軸１７を回動し、ガイドベー
ン１６を徐々に閉鎖して開度を下げてゆく。

【００２８】ガイドベーン１６の開度が目標値に達した
ら、リニアモータ７９の電流値と負荷推力とでバランス
してその開度を保持する。開度を検出した後、開度が誤
差範囲を越えているとき、開度検出部７８で検出し、比
較回路７０へフィードバックして前記と同様の動作によ
り位置精度誤差範囲内に制御する。

【００２９】（２）主軸１３の速度が速度検出部７７で
検出され、速度制御回路７１へフィードバックされ、
「速度が目標値か？」が判断される。ＹＥＳならつぎの
ステップへ進み、ＮＯなら「速度が目標値より小か？」
が判断される。この「速度が目標値より小か？」がＹＥ
Ｓなら上げ信号の処理をし、ＮＯなら下げ信号の処理を
して一定速度に制御する。

【００３０】（３）ガイドベーン１６の位相は、可動子
５３の移動位置に連動しているので、この可動子５３の
移動に応じてナット８２を介してスクリュー８０を回転
し、このスクリュー８０に連動するポール位置検出部７
６でガイドベーン１６の位相を検出する。この位相検出
信号は、位相制御回路７２へフィードバックされ、「位
相関係よいか？」が判断される。ＹＥＳならつぎのステ
ップへ進み、ＮＯなら「位相が進んでいるか？」が判断
される。ＹＥＳなら位相を遅らせる処理をし、ＮＯなら
位相を進める処理をして所定の位相に制御する。

【００３１】（４）パワー回路７４からコイル６２へ送
られる電流は、電流検出部７５で検出され、電流制御回
路７３へフィードバックされ、「電流値は目標値か？」
が判断される。ＹＥＳならつぎのステップへ進み、ＮＯ
なら「電流値が目標値より小か？」が判断される。ＹＥ
Ｓなら電流を上げる処理をし、ＮＯなら電流を下げる処
理をして目標値に制御する。以上のようにして、開度、
速度、位相、電流値がそれぞれ設定値に制御されてパワ
ー回路７４からの出力でリニアモータ７９を駆動し、目
標値の水車出力を得る。

【００３２】開度指令回路６９から停止信号が入力した
ときは、リニアモータ７９の電流値を減少すると、ガイ
ドベーン１６は、水圧に基づく自己閉鎖力により閉鎖す
る。ここで、ガイドベーン１６を一定速度で一気に閉鎖
する、いわゆる１段閉鎖と、途中までは高速閉鎖し、途
中からゆっくりと閉鎖する、いわゆる２段閉鎖があり、
負荷遮断時の回転上昇率と水圧上昇率の関係により定め
られる。ガイドベーン１６の開度が０％になると、水車
は停止する。

【００３３】前記図１の実施例では、２台のリニアモー
タ７９、７９を１８０度の間隔で設けた場合について説
明したが、さらに大容量機に使用する場合には、２台以
上を一定間隔で取付けるようにしてもよいし、また、小
容量機に使用する場合には、１台のみであってもよい。
また、渦巻きケーシング１１の同一面だけでなく、ガイ
ドベーン１６の他面のベーン軸１７側にもガイドリング
２１を設けて、第１リンク１８、第２リンク１９を介し
て連結し、このガイドリング２１に複数台のリニアモー
タ７９を設けるようにしてもよい。

【００３４】前記実施例では、リニアモータ７９を構成
する固定子５２を４角棒状とし、可動子５３を４角筒状
としたが、これに限られるものではなく、３角、５角な
どの多角形であってもよい。

【００３５】前記実施例では、２台のリニアモータ７
９、７９のコイル６２を同一方向に巻いて、３相電源の
切換により正転用と逆転用として作用せしめるようにし
たが、これに限られるものではなく、一方のリニアモー
タ７９と他方のリニアモータ７９のコイル６２の巻き方
向により正転用と逆転用とすることもできる。

【００３６】前記実施例では、渦巻きケーシング１１側
の棒状固定子５２として永久磁石５９を取付け、ガイド
リング２１側の可動子５３としてコイル６２を取り付け
たが、永久磁石５９を可動側に取付け、コイル６２を固
定側に取り付けても良い。

【００３７】前記実施例のリニアモータ７９は、棒状固
定子５２と可動子５３が直線的に進退移動する場合につ
いて説明したが、やや湾曲して進退移動するものも含む
ものである。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、渦巻きケーシング１１側とガ
イドリング２１側のいずれか一方に、リニアモータ７９
の棒状固定子５２を取付け、他方に、固定子５２に遊嵌
して進退移動するリニアモータ７９の可動子５３を連結
し、固定子５２は、軸状の固定側ヨーク５４と、この固
定側ヨーク５４の外周に、可動子５３の進退移動方向に
略直交して等間隔で配置した永久磁石５９とからなり、
可動子５３は、角筒状の可動側ヨーク６１と、この可動
側ヨーク６１の内周囲に等間隔で配置したコイル６２と
からなる構成とした。したがって、制御のためのモータ
は、１ないし複数の駆動用と位置制御用を兼ねたリニア
モータ１種類だけで済み、構造がきわめて簡単になると
ともに、制御回路も簡単になる。

【００３９】また、リニアモータは、略直線的に移動す
る構造であるから、ガイドリング２１の外周に同心円状
に配置する必要がなく、渦巻きケーシング１１の大きさ
や容量が異なるものでも同一形状のものが使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置の一実施例を示す正面図である。

【図２】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置に用いられるリニアモータ７９の一部切り欠いた正面
図である。

【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置に用いられるリニアモータ７９の斜視図である。

【図５】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置に用いられる制御回路のブロック図である。

【図６】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置に用いられる固定子５２と可動子５３の展開図であ
る。

【図７】本発明による発電用水車のガイドベーン制御装
置に用いられる可動子５３のコイル６２の３相コイル電
流波形図である。

【図８】本発明装置の動作説明のためのフローチャート
である。

【図９】従来の電動式の駆動装置３０の正面図である。

【図１０】本出願により先に提案された発電用水車のガ
イドベーン制御装置を示すもので、（ａ）は正面図、
（ｂ）は断面図である。

【符号の説明】

１１…渦巻きケーシング、１２…カバー、１３…主軸、
１４…ランナ、１５…吸い出し管、１６…ガイドベー
ン、１７…ベーン軸、１８…第１リンク、１９…第２リ
ンク、２０…軸、２１…ガイドリング、２２…軸、２３
…駆動アーム、２４…駆動軸、２５…モータ、２６…減
速機、２７…回転／往復動変換手段、２８…揺動吸収手
段、２９…スライド軸、３０…電動式の駆動装置、３３
…第１駆動用モータ、３４…第２駆動用モータ、３５…
位置制御用モータ、３６…１次固定子、３７…固定台、
３８…鉄心、３９…巻線、４０…誘導型回転子部、４１
…パルス型回転子部、４２…永久磁石、５０…ベース
板、５１…ベース板、５２…固定子、５３…可動子、５
４…固定側ヨーク、５５…支持軸、５６…軸固定板、５
７…ストッパ、５８…クッション、５９…永久磁石、６
０…スペーサ、６１…可動側ヨーク、６２…コイル、６
３…カバー、６４…レール、６５…摺動沓、６６…ピ
ン、６７…長孔、６８…水平アーム部、６９…開度指令
回路、７０…比較回路、７１…速度制御回路、７２…位
相制御回路、７３…電流制御回路、７４…パワー回路、
７５…電流検出部、７６…ポール位置検出部、７７…速
度検出部、７８…開度検出部、７９…リニアモータ、８
０…スクリュー、８１…軸受、８２…ナット、８３…ア
ーム、８４…カップラー、８５…減速機、８６…エンコ
ーダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者春木陽一神奈川県横浜市港北区新吉田町2940番地日本工営株式会社横浜事業所内 (72)発明者井部光広神奈川県横浜市港北区新吉田町2940番地日本工営株式会社横浜事業所内 (72)発明者小池秀明神奈川県横浜市港北区新吉田町2940番地日本工営株式会社横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランナ１４つき主軸１３を、渦巻きケー
シング１１から吸い出し管１５への水流により回転し、
ガイドリング２１に設けたガイドベーン１６の開度で水
車出力を制御するようにした発電用水車において、前記
渦巻きケーシング１１側と前記ガイドリング２１側のい
ずれか一方に、リニアモータ７９の棒状固定子５２を取
付け、前記渦巻きケーシング１１側と前記ガイドリング
２１側のいずれか他方に、前記固定子５２に遊嵌して進
退移動するリニアモータ７９の可動子５３を連結して前
記ガイドベーン１６の開閉を制御するようにしたことを
特徴とする発電用水車のガイドベーン制御装置。
【請求項２】渦巻きケーシング１１側に、リニアモー
タ７９の棒状固定子５２を取付け、ガイドリング２１側
に、前記固定子５２に遊嵌して進退移動するリニアモー
タ７９の可動子５３を連結してなることを特徴とする請
求項１記載の発電用水車のガイドベーン制御装置。
【請求項３】固定子５２は、軸状の固定側ヨーク５４
と、この固定側ヨーク５４の外周に、可動子５３の進退
移動方向に略直交して等間隔で配置した永久磁石５９と
からなり、可動子５３は、角筒状の可動側ヨーク６１
と、この可動側ヨーク６１の内周囲に等間隔で配置した
コイル６２とからなることを特徴とする請求項１または
２記載の発電用水車のガイドベーン制御装置。
【請求項４】コイル６２は、印加される３相電源を順
次切換えるように３個１組として順次配置し、永久磁石
５９は、前記コイル６２の３個毎にＮＳを交互に配置し
てなることを特徴とする請求項３記載の発電用水車のガ
イドベーン制御装置。
【請求項５】コイル６２の巻初め方向は、順次交互に
反転してなることを特徴とする請求項１または２記載の
発電用水車のガイドベーン制御装置。