JPS5843761B2 - 設定器の初期位置設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主装置のパラメータを所定の値に設定するた
めの設定器の初期位置設定装置に関するものである。

発電所、工場、ビルディングなどの非常用電源として、
ディーゼルエンジン、ガスタービンなどを原動機とする
発電設備が用いられるが、これは非常時に自動始動させ
る必要がある。

このため、上記原動機のガバナは、自動始動したとき、
原動機が定格回転速度またはその近くの所定の回転速度
になるようにセットされている必要がある。

これを満たすため、従来はガバナ回転位置を検出するリ
ミットスイッチを用いて、原動機が停止した場合にガバ
ナモータを制御して原動機の再始動時に所定の回転速度
が得られるような自動制御装置を設けていた。

しかしながら、ガバナの構造上、リミットスイッチの取
付けの困難な場合がある。

このような場合は、原動機停止中に誤ってガバナモータ
操作スイッチを操作すると、ガバナ位置がどこにあるか
わからなくなってしまい、そのままにしておくと、自動
始動した場合に、ガバナ位置が所定位置以上にあれば原
動機および発電機が過速度になるおそれがあるし、所定
位置以下にあれば低周波発電となって原動機本体および
負荷に悪影響を及ぼすおそれがあり、いずれにしても非
常用電源としての機能を十分に果たさなくなるおそれが
ある。

以上のことを図面によって説明してみよう。

第１図はリミットスイッチを使用した従来の非常電源設
備における原動機速度調整用ガバナモータ制御回路の一
例を示すものである。

第１図において、７−６５はガバナモータ操作スイッチ
を示し、増方向に操作すれば接点Ａが閉成して増方向用
直列界磁巻線Ｆ１を介して直流電動機からなるガバナモ
ータ６５Ｍを直流制御電源Ｐ、Ｎで付勢し、それによっ
てモータ６５Ｍは「増方向」に回転して主装置である原
動機の回転速度を上昇させ、同様に、減方向に操作すれ
ば接点Ｂが閉成して減方向用直列界磁巻線Ｆ２を介して
モータ６５Ｍを付勢し、それによってモータ６５Ｍは１
減方向」に回転して原動機の回転速度を下降させる。

ＬＳＩ。ＬＳ２はそれぞれガバナモータの位置が上限な
いしは下限に達したときに開くリミットスイッチであり
、ガバナモータ６５Ｍが上限ないしは下限位置にくると
モータ電源を切って原動機を含むガバナ機構を保護する
。

ＬＳ３．ＬＳ４はそれぞれガバナモータの位置が所定の
回転速度位置以下ないしは以上になったときに閉じるリ
ミットスイッチであり、原動機が停止しているときに閉
じる接点５Ｘが閉じていることを条件としてガバナモー
タ６５Ｍを増方向ないしは減方向に操作するように作用
する。

ガバナモータ６５Ｍはこの例では２組の直列界磁巻線Ｆ
１．Ｆ２を有する二重直巻直流電動機として示されてい
るが、電動機の種類としてはもちろん他のものでもよく
、その機能は周知のようにガバナの制御目標回転速度を
セットすることである。

第１図の回路において原動機が停止すると接点５Ｘが閉
じ、そのときガバナモータ６５Ｍが所定回転速度位置を
基準としてその上下いずれかの側にあれば、リミットス
イッチＬＳ４（上側にあるとき）またはＬＳ３（下側に
あるとき）が閉じてガバナモータ６５Ｍを減方向または
増方向に設定回転速度位置まで動かす。

このようにして次の原動機始動に備えるのが従来のやり
方であるが、第１図の回路はあくまでもリミットスイッ
チＬＳ１〜ＬＳ４を設けることが前提になっており、リ
ミットスイッチを設けることができない場合は第１図の
回路は成立しない。

本発明の目的は、ガバナ制御用ガバナモータなどの位置
検出のためにリミットスイッチで代表される位置検出機
構を用いないで、主装置の再始動時に所定の設定位置を
達成できるような、簡易な構成の設定器の初期位置設定
装置を提供することである。

この目的を達成するため本発明は、主装置のパラメータ
を所定の値に設定するための設定器とこれを駆動するモ
ータとの間を、設定器の上限位置および下限位置の範囲
内でＱ）み駆動力を伝達する駆動力伝達手段を介して結
合すると共に、前記主装置が停止したときに前記設定器
を上限位置から下限位置に操作するのに必要な時間だけ
前記モータを下げ方向に駆動する第１のタイマ装置と、
下限位置にもたらされた前記設定器を前記主装置の再始
動に必要な設定位置に操作するのに必要な時間だけ前記
モータを上げ方向に駆動する第２のタイマ装置とを設け
たことを特徴とするものである。

以下、本発明装置を、原動機のガバナ制御のためのガバ
ナモータ制御回路に適用した一実施例について詳細に説
明する。

第２図は本発明装置の一実施例を示すもりで、第１図の
ものと同一部品は同一符号で示されている。

第２図において、Ｘｌは１秒程度の時限をもって復帰す
る警報用オフディレィ型タイマであるが、これは補助リ
レーとこれに並列のＣＲ開回路代用することもできる。

ＴＩ、Ｔ２はともにオンディレィ型タイマであり、Ｙｌ
、ＩＸおよび２Ｘはそれぞれ補助リレーである。

各タイマおよび補助リレーの常開接点はタイマないしは
補助リレーを示す符号にサフィックスａ１．ａ２ｐ・・
・・・・を付して示され、同様に常閉接点はサフィック
スｂ１．ｂ２゜・・・・・・を付して示されている。

操作スイッチ７−６５増方向および減方向０いずれの側
に操作したときにも閉じる接点Ｃと、常時中立位置で閉
じていて増方向または減方向に操作したときに開く接点
りとが設けられている。

また、ガバナモータ６５Ｍは上限あるいは下限の位置ま
でくると、それ以上増または減方向に操作しても空転す
るような駆動力伝達手段として設けられたフリクション
ギヤを介してガバナと結合されているものとする。

第２図の回路装置において原動機運転中は上限および下
限の範囲内では操作スイッチ７−６５の接点ＡまたはＢ
を閉じることによりモータ６５Ｍを駆動しうろことは第
１図の場合と同様である。

原動機停止中は接点５Ｘは閉じており、操作スイッチ７
−６５を増または減方向にわずかの開操作すると接点Ｃ
が閉じてタイマＸ１が励磁され、接点Ｘ１ａ１が閉じて
、停止中にガバナモータを操作したということを知らせ
る警報を出すとともに、接点Ｘ１ａ２が閉じる。

操作スイッチ７−６５が中立位置に復帰すると接点りが
閉じて補助リレーＹ１が励磁され、接点Ｙ１ａ１を介し
て自己保持する。

補助リレーＹ１が励磁されると、一方では接点Ｙ １
ａ２から接点ＩＸｂ１および減方向用界磁巻線Ｆ２を介
してガバナモータ６５Ｍが減方向に操作される。

補助リレーＹ１は他方では接点Ｙ１ａ３を介してタイマ
Ｔ１を付勢する。

上記方向操作はタイマＴ１が動作して補助リレー１Ｘが
励磁されるまで継続される。

タイマＴ１の設定時間はガバナを上限位置から下限位置
まで操作するのに必要な時間とする。

したがってタイマＴ１が動作して補助リレー１Ｘが励磁
される時点ではガバナモータ６５Ｍは下限位置に達して
いることになる。

補助リレー１Ｘが励磁されると、一方では接点１Ｘｂ１
を開くとともに接点ＩＸａ、を閉じ、増方向用界磁巻線
Ｆ１を介してガバナモータ６５Ｍが増方向に操作され、
他方では接点ＩＸａ２を介してタイマＴ２が付勢される
。

タイマＴ２が付勢され続ける間、ガバナモータ６５Ｍも
増方向に操作され続け、タイマＴ２が動作すると、補助
リレー２Ｘが励磁され、接点２Ｘｂ１を開いてガバナモ
ータ６５Ｍの操作を停止する。

タイマＴ２の設定時限はガバナモータ６５Ｍを下限位置
から原動機の再始動に必要な所定回転速度に対応する所
定の設定位置まで操作するのに要する時間とする。

したがってタイマＴ２が動作して補助リレー２Ｘの接点
２Ｘｂ１によりガバナモータ６５Ｍが停止されたとき、
ガバナモータ６５Ｍは確実に原動機の再始動に必要な所
定の回転速度位置にあることになり、非常時の自動始動
にも安心して備えることができ、より信頼性の高い非常
電源を確保することができる。

なお、第２図の実施例において制御電源電圧の変動によ
りガバナモータの動作速度が変動することが予想される
場合には、第３図に示すように、制御電源電圧の値に応
じてタイマＴＩ、Ｔ２の設定時間を自動的に切替え、ガ
バナモータ６５Ｍが常に所定回転速度位置またはその近
くにセットされるようにするのが望ましい。

第３図は第２図の接点Ｙ１ａｓおよびＩＸａ２を介して
付勢されるリレー回路のみ、すなわちタイマに関係する
回路のみを示したものである。

Ｖ−ＲＹは制御電源Ｐ、Ｎ間の電圧に応動する電圧監視
Ｉルーであり、制−電源の電圧が低下するにつれて接点
■１．■２・・・・・・が順次開閉動作するものとする
。

図示の例では第２段の低下電圧に応動する接点■２ ま
でが示されている。

Ｔ１１．Ｔ１２Ｔ２１．Ｔ２２はそれぞれオンディレィ
型タイマである。

タイマＴ１１およびＴ２１はそれぞれ、制御電源Ｐ、Ｎ
間の電圧が電圧監視リレーＶ−ＲＹの接点■１ の開閉
動作値にあるときに、タイマＴ１ないしＴ２によって定
格電圧の下で与えられるガバナモータ６５Ｍ０）操作量
と同一の操作量をガバナモータ６５Ｍに与えるタイマで
ある。

同様にタイマＴ１２．Ｔ２２はそれぞれ、制御電源ＰＮ
間の電圧が電圧監視リレーＶ−ＲＹの接点■２の開閉動
作値にあるときに、ガバナモータ６５Ｍに上記操作量と
同一の操作量を与えるタイマである。

制御電源Ｐ、Ｎ間の電圧が正常な場合、電圧監視リレー
Ｖ−ＲＹは動作せず、したがって接点■１ｖ２は図示の
開閉状態にあってタイマＴ１１゜Ｔ１２．Ｔ２１および
Ｔ２２は開放されるので、第３図のタイマ回路は第２図
のタイマ回路と全く同様に動作する。

電圧が次第に低下して電圧監視リレーＶ−ＲＹが動作し
、接点ｖ１が開閉すると、図示のタイマ群Ｖうち、タイ
マＴｉ１およびＴ２１のみが回路に接続され、さらに電
圧が低下して接点■２が開閉動作すると、タイマとして
はタイマＴ１２およびＴ２２のみが回路に接続される。

したがって、第３図の回路によれば、制御電圧の大きさ
によりガバナモータ６５Ｍの操作時間が次々と切換えら
れ、制御電圧が変化してもガバナモータ６５Ｍは常に所
定の回転速度位置に自動的にセットされることになる。

また、第２図のタイマＴＩ、Ｔ２として、第４図に示す
ように、制御電圧が低下するにつれて動作時間が長くな
る特性のものを使用しても第３図の回路と同様の効果を
得ることができる。

第４図のタイマの特性はガバナモータ６５Ｍの電圧によ
る動作速度特性の変化を補正できる特性にできるだけ近
いものとすることはもちろんである。

以上の説明は非常用電源の原動機のガバナモータの制御
について述べたが、本発明は、モータ駆動方式の設定器
、たとえば発電機界磁調整抵抗器や、自動電圧調整器の
電圧設定器などにも同様に適用できることは明らかであ
る。

また、本発明は非常用装置にりみ限定されるものではな
く、常用装置にも適用可能なものである。

以上述べたように本発明によれば、ガバナモータなどの
位置検出のためにリミットスイッチで代表される位置検
出機構を用いないで、主装置、たとえば非常用原動機の
再始動時に所定の設定位置を達成しうる簡易な構成の設
定器の初期位置設定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の接続図、第２図は本発明の一実施例
の接続図、第３図は第２図の装置の一部の変形例を示す
接続図、第４図はさらに他の変形例におけるタイマの特
性例を示すグラフである。 ６５Ｍ・・・ガバナモータ、Ｆｌ、Ｆ２・・・同モータ
の直列界磁巻線、７−６５・・・操作スイッチ、５Ｘ・
・・原動機停止申開じる接点、Ｘｌ・・・オフディレィ
型タイマ、ＴＩ 、Ｔ１１ 、Ｔ１２．Ｔ２．Ｔ２１
。 Ｔ２２・・・オンディレィ型タイマ、Ｙｌ、ＩＸ。 ２Ｘ・・・補助リレー、Ｖ−ＲＹ・・・電圧監視リレー
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主装置のパラメータを所定の値に設定するための設
   定器とこれを駆動するモータとの間を、設定器の上限位
   置および下限位置の範囲内でのみ駆動力を伝達する駆動
   力伝達手段を介して結合すると共に、前記主装置が停止
   したときに前記設定器を上限位置から下限位置に操作す
   るのに必要な時間だけ前記モータを下げ方向に駆動する
   第１のタイマ装置と、下限位置にもたらされた前記設定
   器を前記主装置の再始動に必要な設定位置に操作するの
   に必要な時間だけ前記モータを上げ方向に駆動する第２
   のタイマ装置とを設けたことを特徴とする設定器の初期
   位置設定装置。