JPS6236478B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236478B2 JPS6236478B2 JP53099065A JP9906578A JPS6236478B2 JP S6236478 B2 JPS6236478 B2 JP S6236478B2 JP 53099065 A JP53099065 A JP 53099065A JP 9906578 A JP9906578 A JP 9906578A JP S6236478 B2 JPS6236478 B2 JP S6236478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrator
- guide vane
- speed
- governor
- output
- Prior art date
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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 Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近年、良質な電力供給の見地から高性能な水車
調速機の採用が広く行なわれている。特に従来調
速機では安定性及び速応性に限界があるところか
ら、種々改良が行なわれており、その一つとして
PID制御方式の調速機が採用されている。PID型
調速機は第１図の如く比例要素Ｐ、積分要素Ｉ、
微分要素Ｄを並列に接続したもので、いわゆる
PID調節器の合理性を水車調速機に導入したもの
である。PIDの各要素は独立して設定でき、かつ
微分要素の効果により速応性、安定性が確保され
るものである。
調速機の採用が広く行なわれている。特に従来調
速機では安定性及び速応性に限界があるところか
ら、種々改良が行なわれており、その一つとして
PID制御方式の調速機が採用されている。PID型
調速機は第１図の如く比例要素Ｐ、積分要素Ｉ、
微分要素Ｄを並列に接続したもので、いわゆる
PID調節器の合理性を水車調速機に導入したもの
である。PIDの各要素は独立して設定でき、かつ
微分要素の効果により速応性、安定性が確保され
るものである。
ここで、第１図において１〜３はPID調節器、
４はパワーアンプ、５は補助サーボ、６は速度垂
下率設定器である。水車の回転速度信号と速度設
定器との偏差を△Ｎとしたとき、調速運転時にお
ける定常状態においては速度偏差信号△Ｎと速度
垂下率帰還信号が平衡を保ち、積分器２は、常に
ガイドベーン開度相当信号を保持しているが、一
担負荷制限装置等により平衡した状態よりもガイ
ドベーンを閉方向に制御すると速度垂下率帰還信
号量が減り、調速機はガイドベーン開方向の制御
指令を出す。従つて第２図に示す如く、横軸にガ
イドベーン開度、縦軸に積分器出力を取つた場
合、調速運転時ｂ点で平衡していた状態から負荷
制限装置により、例えばａ点までガイドベーンを
閉方向に移動すると、開指令により積分器の出力
はそのまま放つておくと電気的上限値まで上昇す
る。ここで第３図において、負荷しや断時のタイ
ムチヤートを示す。横軸に時間をとつた場合実線
で示すよう負荷しや断時にしや断器５２がOFF
すると水車回転数Noは入出力エネルギーバラン
ス不平衡となるため上昇し、PID入力となる回転
数偏差△Ｎにより積分器出力ＶIは下がり始める
が、積分器出力が上限値ＶInaxにあるため、実際
に、調速機の指令Ｃがガイドベーン閉指令を出す
のが遅れ、不動時間に大きく影響する結果、主機
回転数Noの上昇値が非常に大きくなる。なお、
ＶIOLは負荷しや断前のガイドベーン開度相当値
を示す。
４はパワーアンプ、５は補助サーボ、６は速度垂
下率設定器である。水車の回転速度信号と速度設
定器との偏差を△Ｎとしたとき、調速運転時にお
ける定常状態においては速度偏差信号△Ｎと速度
垂下率帰還信号が平衡を保ち、積分器２は、常に
ガイドベーン開度相当信号を保持しているが、一
担負荷制限装置等により平衡した状態よりもガイ
ドベーンを閉方向に制御すると速度垂下率帰還信
号量が減り、調速機はガイドベーン開方向の制御
指令を出す。従つて第２図に示す如く、横軸にガ
イドベーン開度、縦軸に積分器出力を取つた場
合、調速運転時ｂ点で平衡していた状態から負荷
制限装置により、例えばａ点までガイドベーンを
閉方向に移動すると、開指令により積分器の出力
はそのまま放つておくと電気的上限値まで上昇す
る。ここで第３図において、負荷しや断時のタイ
ムチヤートを示す。横軸に時間をとつた場合実線
で示すよう負荷しや断時にしや断器５２がOFF
すると水車回転数Noは入出力エネルギーバラン
ス不平衡となるため上昇し、PID入力となる回転
数偏差△Ｎにより積分器出力ＶIは下がり始める
が、積分器出力が上限値ＶInaxにあるため、実際
に、調速機の指令Ｃがガイドベーン閉指令を出す
のが遅れ、不動時間に大きく影響する結果、主機
回転数Noの上昇値が非常に大きくなる。なお、
ＶIOLは負荷しや断前のガイドベーン開度相当値
を示す。
又、負荷しや断時の水車回転数の変化と積分器
出力の変化を比べると、水車の回転数上昇に伴な
い調速機はガイドベーン閉指令を出すが、実際に
は水車の回転数は直ちに低下するわけではなく、
水車回転数がある一定値になるまで積分器に下げ
信号を与えており、その結果積分器出力は無負荷
開度相当値ＶINLよりも低く、負出力となる場合
さえある。従つて今度は水車回転数が無負荷回転
数よりも下がつてしまい、もどるのに長い時間が
かかることになる。
出力の変化を比べると、水車の回転数上昇に伴な
い調速機はガイドベーン閉指令を出すが、実際に
は水車の回転数は直ちに低下するわけではなく、
水車回転数がある一定値になるまで積分器に下げ
信号を与えており、その結果積分器出力は無負荷
開度相当値ＶINLよりも低く、負出力となる場合
さえある。従つて今度は水車回転数が無負荷回転
数よりも下がつてしまい、もどるのに長い時間が
かかることになる。
本発明の目的は、PID制御における積分器の上
限リミツタ値を制御することにより、安定性、速
応性に優れた水車調速機を提供するにある。
限リミツタ値を制御することにより、安定性、速
応性に優れた水車調速機を提供するにある。
第４図は本発明の一実施例を示し、第１図と同
じものは同一番号で示す。PID調節器の積分器２
の出力と補助サーボモータ５の帰還信号により、
積分器２の上限リミツタ値を変化せしめる上限偏
差設定器７の出力信号を積分リミツタ８に入力
し、第５図実線Ａで示す調速運転時の特性に対し
て２点鎖線で示す積分器上限リミツタ値ＶLHを
得、また積分器２の出力を積分器リミツタ８の入
力とし、第５図２点鎖線で示す積分器下限リミツ
タ値ＶLLを、補助サーボモータの位置に関係な
く、一定他となる様な特性を得るものである。こ
の結果第３図点線で示す如くしや断器５２OFF
時における積分器２の出力値ＶLHが、負荷制限運
転等の入力不平衡時にも常にガイドベーン相当値
を持つているため、調速機がガイドベーン閉指令
を出すのが調速機運転時と変わらない時間で行な
えるため、水車回転数の上昇値は低く押えられる
ものである。又水車回転数の低下が調速機指令に
対して遅い場合も積分器２の出力は下限リミツタ
にかかるため、ある一定値以下とはならず、水車
回転数が規定値よりも下がるのを最小限にとどめ
ることができる。
じものは同一番号で示す。PID調節器の積分器２
の出力と補助サーボモータ５の帰還信号により、
積分器２の上限リミツタ値を変化せしめる上限偏
差設定器７の出力信号を積分リミツタ８に入力
し、第５図実線Ａで示す調速運転時の特性に対し
て２点鎖線で示す積分器上限リミツタ値ＶLHを
得、また積分器２の出力を積分器リミツタ８の入
力とし、第５図２点鎖線で示す積分器下限リミツ
タ値ＶLLを、補助サーボモータの位置に関係な
く、一定他となる様な特性を得るものである。こ
の結果第３図点線で示す如くしや断器５２OFF
時における積分器２の出力値ＶLHが、負荷制限運
転等の入力不平衡時にも常にガイドベーン相当値
を持つているため、調速機がガイドベーン閉指令
を出すのが調速機運転時と変わらない時間で行な
えるため、水車回転数の上昇値は低く押えられる
ものである。又水車回転数の低下が調速機指令に
対して遅い場合も積分器２の出力は下限リミツタ
にかかるため、ある一定値以下とはならず、水車
回転数が規定値よりも下がるのを最小限にとどめ
ることができる。
ここで第６図は第４図における積分器２、上限
偏差設定器７および積分器リミツタ８の具体例を
示したものである。９は演算増巾器、１０はコン
デンサ、１１は抵抗器、１２はダイオード、１３
は可変抵抗器である。OA１は抵抗器Ｒ１、コン
デンサＣ１を用いることにより積分器を構成して
いる。この積分器の出力が第４図で示される２点
鎖線の範囲内の場合、OA３の入力抵抗器Ｒ１
５，Ｒ１６およびＲ１７，Ｒ１８で各々分圧され
る電圧がダイオードＤ１，Ｄ２にてカツトオフさ
れるためにOA３の出力には電圧は表われない。
ここで入力に積分器出力上げ信号が入つた場合を
仮定すると、ガイドベーン開度帰還信号および可
変抵抗器VR１によつて定まる上限偏差値と積分
器出力値の加算値がOA３の入力抵抗器Ｒ１７，
Ｒ１８により分圧される値よりも大きくなろうと
した時、ダイオードＤ２が導通し、OA３の出力
は積分器の入力信号を打消す様に働らき第５図の
二点鎖線上で止まるものである。又、入力に積分
器出力下げ信号が入つた場合を仮定すると、OA
３の入力抵抗器Ｒ１５，Ｒ１６により分圧される
値よりも積分器出力が下がろうした場合、ダイオ
ードＤ１が導通となりOA３に出力に積分器入力
を打消す出力が生じ、第５図に２点鎖線で示す如
くガイドベーン開度には関係なく一定値に定まる
ものである。
偏差設定器７および積分器リミツタ８の具体例を
示したものである。９は演算増巾器、１０はコン
デンサ、１１は抵抗器、１２はダイオード、１３
は可変抵抗器である。OA１は抵抗器Ｒ１、コン
デンサＣ１を用いることにより積分器を構成して
いる。この積分器の出力が第４図で示される２点
鎖線の範囲内の場合、OA３の入力抵抗器Ｒ１
５，Ｒ１６およびＲ１７，Ｒ１８で各々分圧され
る電圧がダイオードＤ１，Ｄ２にてカツトオフさ
れるためにOA３の出力には電圧は表われない。
ここで入力に積分器出力上げ信号が入つた場合を
仮定すると、ガイドベーン開度帰還信号および可
変抵抗器VR１によつて定まる上限偏差値と積分
器出力値の加算値がOA３の入力抵抗器Ｒ１７，
Ｒ１８により分圧される値よりも大きくなろうと
した時、ダイオードＤ２が導通し、OA３の出力
は積分器の入力信号を打消す様に働らき第５図の
二点鎖線上で止まるものである。又、入力に積分
器出力下げ信号が入つた場合を仮定すると、OA
３の入力抵抗器Ｒ１５，Ｒ１６により分圧される
値よりも積分器出力が下がろうした場合、ダイオ
ードＤ１が導通となりOA３に出力に積分器入力
を打消す出力が生じ、第５図に２点鎖線で示す如
くガイドベーン開度には関係なく一定値に定まる
ものである。
ここで本発明によればガイドベーン開度に応じ
て積分器上限リミツタ値の偏差量を可変としてい
るが、第６図におけるVR１の設定値電圧を固定
にすることにより、偏差量一定とすることがで
き、同様の効果を得ることができる。
て積分器上限リミツタ値の偏差量を可変としてい
るが、第６図におけるVR１の設定値電圧を固定
にすることにより、偏差量一定とすることがで
き、同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば安定性、
速応性に優れたPID制御方式の調速機を従来の調
速機と操作方法、インターフエイス等変れること
なく置き換えることが可能である。
速応性に優れたPID制御方式の調速機を従来の調
速機と操作方法、インターフエイス等変れること
なく置き換えることが可能である。
第１図はPID制御方式調速機ブロツク図、第２
図は負荷制限運転時の積分器の動作図、第３図は
負荷しや断時の水車回転数の変化図、第４図は積
分器リミツタを付加した調速機ブロツク図、第５
図はガイドベーン開度信号に対する積分器リミツ
タ特性を説明するための図、第６図は本発明の実
施例である。 １……比例要素、２……積分要素、３……微分
要素、４……パワーアンプ、５……補助サーボモ
ータ、６……速度垂下率設定器、７……上限偏差
設定器、８……積分器リミツタ。
図は負荷制限運転時の積分器の動作図、第３図は
負荷しや断時の水車回転数の変化図、第４図は積
分器リミツタを付加した調速機ブロツク図、第５
図はガイドベーン開度信号に対する積分器リミツ
タ特性を説明するための図、第６図は本発明の実
施例である。 １……比例要素、２……積分要素、３……微分
要素、４……パワーアンプ、５……補助サーボモ
ータ、６……速度垂下率設定器、７……上限偏差
設定器、８……積分器リミツタ。
Claims (1)
- １ 水車ガイドベーンの開度を帰還し、ガイドベ
ーン開度を速度垂下率設定器を介して速度垂下率
帰還信号を得、速度垂下率帰還信号と速度偏差信
号を比較し比例積分調節器の入力とし、比例積分
調節器の出力によつて前記水車ガイドベーンの開
度を制御する水車調速機において、前記ガイドベ
ーン開度に応じて比例積分調節器の積分要素の上
限リミツタ値を変更する手段を設け、調速機入力
信号の不平衡時に積分要素出力をガイドベーン開
度に相当する値に保つことを特徴とする水車調速
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9906578A JPS5526059A (en) | 1978-08-16 | 1978-08-16 | Water wheel speed governor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9906578A JPS5526059A (en) | 1978-08-16 | 1978-08-16 | Water wheel speed governor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5526059A JPS5526059A (en) | 1980-02-25 |
| JPS6236478B2 true JPS6236478B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=14237383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9906578A Granted JPS5526059A (en) | 1978-08-16 | 1978-08-16 | Water wheel speed governor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5526059A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163146A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-14 | 東洋製罐株式会社 | 耐水性に優れた易開封性ヒ−トシ−ル蓋 |
| JPS63125152A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-28 | 東洋製罐株式会社 | イ−ジイオ−プン蓋 |
| JPH0194412A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Sawafuji Electric Co Ltd | 回転制御装置 |
| JP2635356B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1997-07-30 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 水車発電機の速度制御装置 |
| JP5160279B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-03-13 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 回転駆動装置及び画像形成装置 |
-
1978
- 1978-08-16 JP JP9906578A patent/JPS5526059A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5526059A (en) | 1980-02-25 |
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