JPS5867971A - 水車の制御方式 - Google Patents

水車の制御方式

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JPS5867971A
JPS5867971A JP56167467A JP16746781A JPS5867971A JP S5867971 A JPS5867971 A JP S5867971A JP 56167467 A JP56167467 A JP 56167467A JP 16746781 A JP16746781 A JP 16746781A JP S5867971 A JPS5867971 A JP S5867971A
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JP
Japan
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guide vane
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water turbine
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JP56167467A
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JPS6230305B2 (ja
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Hide Saito
斎藤 秀
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1分割されたガイドベーンを有すゐ水車の制御
方式に調する。
この種の水車は、例えば纂1fIAK示す構造となって
おり、入口から導廓れる水tガイドベーンlで水量調節
しながらランナー2に放出することによって回転エネル
ギーを得ゐのく、ガイドベーンlがgsWJに示すよう
にlムと11の鴬っに分割され、ガイドベーン毎ム、/
Bは夫々別の@Jム。
J B K!l!支葛れて3つの水口開閉操作機構(図
示しない)によるサーメモータ制御がなされゐ。この分
割されたガイドベーン及びその操作機構としてOガバナ
を有する水車によL部分負荷効率を向上しようとするt
のである。
本発明は水車出力指令値が与えられることで積数のガイ
ドベーン【個別K及び組合せて制御する仁と罠より、高
効率運転を図るよう和した水車の制御方式を提供する仁
とt目的とする。
第8閣は本発明の一実施例會示すガイドベーン制御部構
IILt示し、2つのガイドベーンを有する水車に適用
する揚台である。ioは水車出力0〜1001st指令
する出力設定部でTo51発電機負荷に応じて外部よタ
アツプ、ダウンの信号が与えられて水車出力指令値を出
力する。この出力設定部10Fi電動サーボセツトポテ
ンシ曹メータ又は無接触の設定器にされゐ。I/ム、/
/Bは出力設定@10からの指令値を入力として対応す
るガイドベーン011度指令部であp、tiムは第2図
ではガイドベーン/ムの開度指令値【出力し、//Bは
ガイドベーン7Bの−に指令値を出力すゐ。
これら開度指令部//A、//BC)指令値によってガ
イドベーン/ム、/Bは備前に開fll111御され、
その制御回路はlコム、/Jム、/争A、/3^による
開度マイナループによるガイドベーン/ムの制御になる
し%/2B、13B、/争B、/!IBによる開度マイ
ナループによるガイドベーンlBの制御になる。lコム
、/JBは比較部で開度指令値と実開WIO比較をなし
、 iJ^、/JBは開度調整増幅器、l参ム、l参B
はガイドベーン制御のサーボモータ、15ム、/j13
はサーボモータ/4LA、/参1又はガイドベーン自体
O実關[音検出して電気信号に変換する変位−電気変換
・である。
と仁で、開度指令部//ム、//Bはθ〜100−の水
車出力指令値に対して第4図(b) I (0)K示す
開度指令特性を得ることで同図−)に示す総合特性を得
る。同図では水車の0〜100チ出力P・〜ア南を得る
のに纂lのガイドベーン/AKよって単独に得られる最
大出力を凰シi)−石とし、落雪のガイードベーン/B
K得られる最大出力を100 x%邊)−P−とする。
このような水車ではまず水車のθ〜88ts出力になる
烏〜I’ms出力間は同図(b)K示すように第1の開
度指令1s//Aが単独に開度指令t−。
〜100−出力して纂lのガイドベーン/ムのみによる
水車出力制御tなし、水車の88〜66−出力になるP
、I−へ 出力間は同図(c)り示すように第2の開度
指令部tt Bが単独に開度指令50〜100 % を
出力して第2のガイドベーンノ10みKよる水車出力制
御tなし、水車の66〜100慢出力になる一〜F1&
)’出力間は(b) m (c)に示すようK[l、第
2の開度指令部//ム、//Hの両出力によって第1.
第2の両ガイドベーンl^*’Bt開度制御することで
水車出力制御tなす。
このように1g1.jFlOガイドベーン制御の単独及
び組合せによって高率の良い発電所運用を可能にする。
即ち、第す図に水車出力と効率η特性管示すようにガイ
ドベーンを2つに分割せずに1つのガイドベーン罠よる
水車出力特性は図中2点fIAIIIて示すように水車
の低出力領域では効率ηが悪くなる設計になるのく対し
て、51つく分割したガイドベーン01図に示す特性で
開度制御することにより、出力烏〜P諺 まではガイド
ベーン制御によるピークを該出力範囲に設計して訳出力
範囲での効率を高め、同様に出力P@、 % P軸まで
はガイドベーン/Bによるビークを誼出力範囲に設計し
て効率を高め、出力範囲P軸〜plotでは両ガイドベ
ーンの合成運転による高効率特性t*、bことができる
。これらガイドベーン/ム、/BC)制御による総合特
性社同図中実線で示すように水車出力全領域Kf11っ
て高効率運転になる。
第6図は開度指令部//ム、//Bの一実施例を示す回
路図である。出力数yi!s ioの出力指令iit入
力とするバッファ用増幅ls舅に出力指令値に比例した
バッファ出力1*出す。増幅器Jの出力は比’RI) 
2/ e−と絶対値増幅器コ、メ、コ、易、コアの入力
とされる。比較器シ、uFi鋏IK評細を示すようKH
j力指令値Pと制御範囲設定器コlム、JJムの設定値
Pal e P−との夫々の加算した値が負のとき出力
零、正のと龜ツェナダイオードDZに設定する負出力に
なる。絶対値増幅52J−コアはg JJ K詳m+示
すように指令値PI一方の加算入力にして他方O加算値
が正極性に限って反転増幅し、刀とメと謳は利得1.J
jは利得wIAs、コアは利得暴V。
Kある。
比較@νと増幅器コダ、コ、易及び加算器コ2反反転幅
器30は開度指令部//Aを構成し、比較IIJJと絶
対値増幅$ 2J、 J4’ 、謳、コア及び加算器コ
デ2反転反転器31は1llI&指令部//B?ll−
構成する。出力指令値rかθ〜88S (Pa−Pss
)までは比較器νではIPI<1Pulより出力V鵞l
が零に′hり、比較器−の出力v!!4零にある。tた
、絶対値増幅S薯、謳は利得IK6ることから出力Vs
4m−−P、従ってv。
m+p+V@aOKhる。従って、Pがp、〜Filの
範囲では増幅器Jの出カフ11は指令値F1反転した+
1にあり、増幅1)!、30を通した出力P1ムは指令
値Pに一致した出力になる。
一万、増嘱l5llコはVat(=O)  と指令値+
?’1入力とすることから出力vs は−p K 6 
”) s従つて増幅器コアの出力v、はV襲(−〇)と
Vis(=−P)と指令値(+P)の加算になって零に
なる。そして、増幅器1f、371通した出力Fimは
零になる。
次に、出力指令値Pが88〜66−のP0〜P0の範囲
では、比較lsνの出力Vat が負のIJ ミッタ傭
になって増幅gsJjの加算入力は負極性に強制されて
該増幅器出力V、は零になり、増幅S評、易の系統は前
述の場合と同じに出力via が零にめって開度指令値
P1ムは零になる。一方、増幅@−の入力もV魁 Kよ
p負に強制されて出力VSS が零になるし、比較器n
の出力V諺は依然として零KToることから、増幅器コ
アの出力vrI は指令値+PVr反転増幅(利得11
@/論)し、」l@ @At 、 J/ ’l A し
て開度指令値ア*m ’fr得る。この指令値FIBは
ガイドベーン/Bf指令値Pに対してho/WO利得を
持つて制御することで:p wa Pslではガイドベ
ーン[50−開制御して出力Pss  t−得る。
次に、出力指令値Pが66〜100饅IZ)P軸〜PI
(16の範囲では、比較器−の出力反転で増幅1127
の入力上強制的に負に固定し、その出力V、會零にする
。同時に増11@器訃の入力も強制的に負に固定する。
従って、増幅器謳の入力ij VI4−0から指令値ア
のみになり利得lで反転増幅した出カマ鵬のみが増幅!
!Iコ、2りの入力となって夫々同じ開度指令P1□e
’1prt得る。
以上のとおり、本発明は1つの出力指令値PK対して2
つの開度指令iSS持持て対応する2つのガイドベーン
開度指令mt−得るのに、出力指令値otv&範囲では
ガイドベーン個々の開度指令管出力してその高効率運転
を可能にし、最大出力範囲では両ガイドベーンの組合せ
制御によって高効率運転tm保することができる。また
、2つの開度指令を得るのに無接触で切換接点なしの回
路に構成し得てそO応答性、信頼性の向上を図ることが
できる。
なお、実施例では2つのガイドベーンを持つ水車の場合
を示すが、これに限らず8つ以上のガイドベー7の制御
に同様の方法で*aできることは勿論でめゐ。
【図面の簡単な説明】
第1図及びg意図は複数のガイドベーンを持つ水車構成
図、第8WJは本発明の一実施例1示す制御回路図5I
IN4図社IK3図における開度指令部の特性図、第6
図は第8図における効′*特性図、第6WIは第8−に
おける開度指令部O回路図である。 /ム、/B・・・カイトベーン、10・・・出力指令部
。 //A、//B・・・開度指令部、/Jム、/JB・・
・開f調整増幅器、/$4./参B−・・サーボモータ
、/3に、/3B・・・変位−電気変換器、ン、−・・
・比較器、」、メ。 # 、 ! 、 Jフ・・・絶対値増幅器、u、コブ・
・・反転増幅器。 第1図 第2図 第3図 第5図 水串出77(P)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数に分割され友ガイドベー7とその操作機構を備−見
    る水車において、共通入力とする水車出力指令値に対し
    て各ガイドベーン毎の開業指令部と咳開度指令部の指令
    値に応じて各ガイドベーンの開度制御管す1制御ループ
    管含み、上記各開度指令部は水車出力指令値の範囲に応
    じて高効率制御になるガイドベーンの単独制御と組合せ
    制御を切換えて腋水車出力指令値に応じたガイドベーン
    のR[制御管する111111手段【備見几ことtq#
    黴とする水車の制御方式。
JP56167467A 1981-10-20 1981-10-20 水車の制御方式 Granted JPS5867971A (ja)

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JP56167467A JPS5867971A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 水車の制御方式

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JP56167467A JPS5867971A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 水車の制御方式

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Publication Number Publication Date
JPS5867971A true JPS5867971A (ja) 1983-04-22
JPS6230305B2 JPS6230305B2 (ja) 1987-07-01

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ID=15850211

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JP56167467A Granted JPS5867971A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 水車の制御方式

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59229060A (ja) * 1983-06-09 1984-12-22 Kubota Ltd クロスフロ−水車のガイドベ−ン制御方法
JPS6260982A (ja) * 1985-09-10 1987-03-17 Kubota Ltd クロスフロ−水車のガイドベ−ン制御装置
JPH0371171U (ja) * 1989-11-16 1991-07-18

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167858A (en) * 1980-05-28 1981-12-23 Hitachi Ltd Flow-through type water wheel

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