JP2558326Y2 - 水車のガイドベーン開閉操作制御装置 - Google Patents
水車のガイドベーン開閉操作制御装置Info
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- JP2558326Y2 JP2558326Y2 JP1991002512U JP251291U JP2558326Y2 JP 2558326 Y2 JP2558326 Y2 JP 2558326Y2 JP 1991002512 U JP1991002512 U JP 1991002512U JP 251291 U JP251291 U JP 251291U JP 2558326 Y2 JP2558326 Y2 JP 2558326Y2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/20—Hydro energy
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- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は水車のガイドベーン操作
制御装置に関するものである。
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の水車のガイドベーン操作制
御装置を示すもので、１は水車による水量を調整するた
めの水調指令信号である周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）信号を
入力として動作する調速機、２ａ，２ｂ調速機１の出力
信号を入力として電源系統のベクトル制御を行う第１，
第２のベクトル制御機、３ａは水車４のガイドベーン５
を開閉駆動する第１の開閉操作機、３ｂは同じく第２の
開閉操作機である。
御装置を示すもので、１は水車による水量を調整するた
めの水調指令信号である周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）信号を
入力として動作する調速機、２ａ，２ｂ調速機１の出力
信号を入力として電源系統のベクトル制御を行う第１，
第２のベクトル制御機、３ａは水車４のガイドベーン５
を開閉駆動する第１の開閉操作機、３ｂは同じく第２の
開閉操作機である。
【０００３】第１の開閉操作機３ａは駆動源としての誘
導電動機６ａとこの誘導電動機６ａの動作に応動してガ
イドベーン５を開閉動作する電動サーボモータ７ａおよ
び電動サーボモータ７ａの動作位置を検出する位置検出
器８ａを備え、同じく第２の開閉操作機３ｂは誘導電動
機６ｂ，電動サーボモータ７ｂおよび位置検出器８ｂを
備えている。
導電動機６ａとこの誘導電動機６ａの動作に応動してガ
イドベーン５を開閉動作する電動サーボモータ７ａおよ
び電動サーボモータ７ａの動作位置を検出する位置検出
器８ａを備え、同じく第２の開閉操作機３ｂは誘導電動
機６ｂ，電動サーボモータ７ｂおよび位置検出器８ｂを
備えている。
【０００４】上記構成のガイドベーン操作制御装置にお
いて、調速機１から二つのベクトル制御機２ａ，２ｂに
速度指令を与える。開閉操作機３ａ，３ｂにおいては電
動サーボモータ７ａ，７ｂの正転でガイドベーン５が開
方向へ動き、逆回転で閉方向へ操作して水車４を運転す
る。駆動モータとしては三相誘導電動機を用いる。電動
サーボモータ７ａ，７ｂに付属する位置検出器８ａ，８
ｂはサーボモータのストローク（水車ガイドベーン開
度）を検出し、調速機１へフィードバックして位置制御
を行う。ベクトル制御器２ａ，２ｂは、交流電源（例え
ばＡＣ２００Ｖ，５０Ｈｚ）を利用し、指令通りのモー
タ回転と、必要な出力トルク電流を開閉操作機３ａ，３
ｂの誘導電動機６ａ，６ｂに供給し、調速機１の制御通
り電動サーボモータ７ａ，７ｂを動作させる。
いて、調速機１から二つのベクトル制御機２ａ，２ｂに
速度指令を与える。開閉操作機３ａ，３ｂにおいては電
動サーボモータ７ａ，７ｂの正転でガイドベーン５が開
方向へ動き、逆回転で閉方向へ操作して水車４を運転す
る。駆動モータとしては三相誘導電動機を用いる。電動
サーボモータ７ａ，７ｂに付属する位置検出器８ａ，８
ｂはサーボモータのストローク（水車ガイドベーン開
度）を検出し、調速機１へフィードバックして位置制御
を行う。ベクトル制御器２ａ，２ｂは、交流電源（例え
ばＡＣ２００Ｖ，５０Ｈｚ）を利用し、指令通りのモー
タ回転と、必要な出力トルク電流を開閉操作機３ａ，３
ｂの誘導電動機６ａ，６ｂに供給し、調速機１の制御通
り電動サーボモータ７ａ，７ｂを動作させる。
【０００５】調速機１が故障した場合、発電所内の所要
電源（ＡＣ２００Ｖなど）をベクトル制御器２ａ，２ｂ
に取込み、開閉操作機３ａ，３ｂの電動サーボモータ７
ａ，７ｂを閉方向に動作させて、ガイドベーン５を閉鎖
して水車４を安全に停止させる。
電源（ＡＣ２００Ｖなど）をベクトル制御器２ａ，２ｂ
に取込み、開閉操作機３ａ，３ｂの電動サーボモータ７
ａ，７ｂを閉方向に動作させて、ガイドベーン５を閉鎖
して水車４を安全に停止させる。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】現状の制御方向は前述
の通りとなるが、調速機１が故障したときベクトル制御
機２ａ，２ｂにより交流電力を誘導電動機６ａ，６ｂに
入力し電動サーボモータ７ａ，７ｂを閉方向に動作させ
る。
の通りとなるが、調速機１が故障したときベクトル制御
機２ａ，２ｂにより交流電力を誘導電動機６ａ，６ｂに
入力し電動サーボモータ７ａ，７ｂを閉方向に動作させ
る。
【０００７】このとき、サーボモータ用駆動モータは、
定格回転で開から全閉まで動作するので、電動サーボモ
ータ全閉位置では、内部ストッパーに衝突して停止し、
図３に示すように過大な衝撃力が発生する。これによ
り、電動サーボモータに障害を与えることがある。
定格回転で開から全閉まで動作するので、電動サーボモ
ータ全閉位置では、内部ストッパーに衝突して停止し、
図３に示すように過大な衝撃力が発生する。これによ
り、電動サーボモータに障害を与えることがある。
【０００８】本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、制御系統の異常を検出して指令
系統を切換えるインタフェースと開閉動作モードを発生
する閉鎖制御機を付設することにより、安全性の高いガ
イドベーン操作制御装置を提供することである。
たもので、その目的は、制御系統の異常を検出して指令
系統を切換えるインタフェースと開閉動作モードを発生
する閉鎖制御機を付設することにより、安全性の高いガ
イドベーン操作制御装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、調速機からの調速指令に基づいて供給電力
をベクトル制御する第１，第２のベクトル制御機と、こ
れらの第１のベクトル制御機の制御に基づいて水車のガ
イドベーンの開度を制御する第１，第２の開閉操作機か
らなるガイドベーン操作制御装置において、前記調速機
の出力段と前記第１，第２のベクトル制御機の入力段と
の間に、前記調速機の異常を検出して制御指令系統を切
換える第１の異常検出回路と前記第１，第２のベクトル
制御機の異常を検出して該当するベクトル制御機を電気
的に切離す第２の異常検出回路を有するインタフェース
を接続すると共に、前記開閉操作部の位置検出信号を入
力とし前記ガイドベーンが緩閉速動に動作すべき動作モ
ードを発生する閉鎖制御機を前記インタフェースの入力
段に接続する。
するために、調速機からの調速指令に基づいて供給電力
をベクトル制御する第１，第２のベクトル制御機と、こ
れらの第１のベクトル制御機の制御に基づいて水車のガ
イドベーンの開度を制御する第１，第２の開閉操作機か
らなるガイドベーン操作制御装置において、前記調速機
の出力段と前記第１，第２のベクトル制御機の入力段と
の間に、前記調速機の異常を検出して制御指令系統を切
換える第１の異常検出回路と前記第１，第２のベクトル
制御機の異常を検出して該当するベクトル制御機を電気
的に切離す第２の異常検出回路を有するインタフェース
を接続すると共に、前記開閉操作部の位置検出信号を入
力とし前記ガイドベーンが緩閉速動に動作すべき動作モ
ードを発生する閉鎖制御機を前記インタフェースの入力
段に接続する。
【００１０】
【作用】調速機が故障するとインタフェース内の正常回
路が異常回路に切換わる。これにより、指令系統が閉鎖
制御機に接続され、全閉指令により電動サーボモータ閉
動作指令をベクトル制御機に与える。開閉操作部の電動
サーボモータには位置検出器が付設されており、調速機
および閉鎖制御機に接続されている。このため閉鎖制御
機に切替ったときは、この閉鎖制御機の指令通りに開閉
操作部を動作させることができる。したがって閉鎖制御
部で全閉手前で緩閉速度に動作するモードを与えること
により、全閉点での衝撃力の発生を防止する。
路が異常回路に切換わる。これにより、指令系統が閉鎖
制御機に接続され、全閉指令により電動サーボモータ閉
動作指令をベクトル制御機に与える。開閉操作部の電動
サーボモータには位置検出器が付設されており、調速機
および閉鎖制御機に接続されている。このため閉鎖制御
機に切替ったときは、この閉鎖制御機の指令通りに開閉
操作部を動作させることができる。したがって閉鎖制御
部で全閉手前で緩閉速度に動作するモードを与えること
により、全閉点での衝撃力の発生を防止する。
【００１１】
【実施例】以下に本考案の実施例を図１を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１２】本実施例による水車のガイドベーン操作制
御装置においては、図１に示すように、調速機１の出力
段とベクトル制御機２ａ，２ｂの入力段の間にインタフ
ェース９を接続すると共に、インタフェース９の前段に
位置検出器８ｂの検出信号を入力とする閉鎖制御機１０
を接続し、この閉鎖制御機１０の出力を第１，第２のベ
クトル制御機２ａ，２ｂに入力可能にして構成されてい
る。
御装置においては、図１に示すように、調速機１の出力
段とベクトル制御機２ａ，２ｂの入力段の間にインタフ
ェース９を接続すると共に、インタフェース９の前段に
位置検出器８ｂの検出信号を入力とする閉鎖制御機１０
を接続し、この閉鎖制御機１０の出力を第１，第２のベ
クトル制御機２ａ，２ｂに入力可能にして構成されてい
る。
【００１３】インタフェース９は第１の異常検出回路と
第２の異常検出回路を有し、第１の異常検出回路は調速
機１の異常時に動作する常閉接点１１ａと常開接点１１
ｂからなり、第２の異常検出回路は第１のベクトル制御
機２ａの異常を検出して動作する常閉接点１２ａと第２
のベクトル制御機２ｂの異常を検出して動作する常閉接
点１２ｂからなる。
第２の異常検出回路を有し、第１の異常検出回路は調速
機１の異常時に動作する常閉接点１１ａと常開接点１１
ｂからなり、第２の異常検出回路は第１のベクトル制御
機２ａの異常を検出して動作する常閉接点１２ａと第２
のベクトル制御機２ｂの異常を検出して動作する常閉接
点１２ｂからなる。
【００１４】また、閉鎖制御機１０は位置検出器８ｂの
検出信号を入力としリミッタ値を調節するリミッタ調節
回路１３と増幅器１４を備えたリミッタ回路１５によっ
て構成されている。
検出信号を入力としリミッタ値を調節するリミッタ調節
回路１３と増幅器１４を備えたリミッタ回路１５によっ
て構成されている。
【００１５】調速機１が故障するとインタフェース９内
の正常回路（接点１２ａ）が異常回路（接点１２ｂ）に
切換わる。これにより、指令系統が閉鎖制御機１０に接
続され、図中のＣＯＭ：ＯＶ（全閉指令）により電動サ
ーボモータ閉動作指令をベクトル制御機２ａ，２ｂに与
える。
の正常回路（接点１２ａ）が異常回路（接点１２ｂ）に
切換わる。これにより、指令系統が閉鎖制御機１０に接
続され、図中のＣＯＭ：ＯＶ（全閉指令）により電動サ
ーボモータ閉動作指令をベクトル制御機２ａ，２ｂに与
える。
【００１６】上記構成の水車のガイドベーン操作制御装
置において、調速機１はインタフェース９を通して第
１，第２のベクトル制御機２ａ，２ｂに速度指令を与
え、開閉操作器３ａ，３ｂの電動サーボモータを動作さ
せる。また、開閉操作器３ａ，３ｂの駆動モータとして
ベクトル制御用三相誘導電動機６ａ，６ｂを用いる。閉
鎖制御機１０は調速機１が故障したとき、インタフェー
ス９内のスイッチング操作により調速機１から閉鎖制御
機１０に制御を切替え閉鎖制御機１０から閉鎖制御指令
をインタフェース９を通してベクトル制御機２ａ，２ｂ
に与える。インタフェース９と閉鎖制御機１０を付加し
たことにより、調速機１が故障した場合、ガイドベーン
５の衝突を緩和する。
置において、調速機１はインタフェース９を通して第
１，第２のベクトル制御機２ａ，２ｂに速度指令を与
え、開閉操作器３ａ，３ｂの電動サーボモータを動作さ
せる。また、開閉操作器３ａ，３ｂの駆動モータとして
ベクトル制御用三相誘導電動機６ａ，６ｂを用いる。閉
鎖制御機１０は調速機１が故障したとき、インタフェー
ス９内のスイッチング操作により調速機１から閉鎖制御
機１０に制御を切替え閉鎖制御機１０から閉鎖制御指令
をインタフェース９を通してベクトル制御機２ａ，２ｂ
に与える。インタフェース９と閉鎖制御機１０を付加し
たことにより、調速機１が故障した場合、ガイドベーン
５の衝突を緩和する。
【００１７】さらに詳しくは、調速機１と第１のベクト
ル制御機２ａおよび第２のベクトル制御機２ｂが正常な
時は、インタフェース９内の接点１１ａ，１２ａ，１２
ｂが閉じており、これらの接点を通して開閉操作部３
ａ，３ｂの誘導電動機６ａ，６ｂを駆動し、これにより
電動サーボモータ７ａ，７ｂを操作する。
ル制御機２ａおよび第２のベクトル制御機２ｂが正常な
時は、インタフェース９内の接点１１ａ，１２ａ，１２
ｂが閉じており、これらの接点を通して開閉操作部３
ａ，３ｂの誘導電動機６ａ，６ｂを駆動し、これにより
電動サーボモータ７ａ，７ｂを操作する。
【００１８】調速機１が故障し、第１，第２のベクトル
制御機２ａ，２ｂが正常な場合は、インタフェース９内
の接点１１ａと１１ｂが切換り、位置検出器８ｂの位置
検出信号を基に閉鎖制御機１０からの閉鎖指令が、イン
タフェース９内の接点１１ｂ，１２ａを通して第１のベ
クトル制御機２ａに導かれると共に、接点１１ｂ，１２
ｂを通して第２のベクトル制御機２ｂに導かれ、開閉操
作部３ａ，３ｂはガイドベーン５の全閉手前で緩閉速度
とし、衝撃力発生を防止する。
制御機２ａ，２ｂが正常な場合は、インタフェース９内
の接点１１ａと１１ｂが切換り、位置検出器８ｂの位置
検出信号を基に閉鎖制御機１０からの閉鎖指令が、イン
タフェース９内の接点１１ｂ，１２ａを通して第１のベ
クトル制御機２ａに導かれると共に、接点１１ｂ，１２
ｂを通して第２のベクトル制御機２ｂに導かれ、開閉操
作部３ａ，３ｂはガイドベーン５の全閉手前で緩閉速度
とし、衝撃力発生を防止する。
【００１９】調速機１が故障でかつ第１のベクトル制御
機２ａと第２のベクトル制御機２ｂのいずれか一方が故
障であるときは、接点１２ａ又は１２ｂがオフになり、
正常なベクトル制御，開閉操作部側１台でガイドベーン
５を閉鎖する。この場合でも全閉手前で緩閉速度とし、
衝撃力発生を防止する。
機２ａと第２のベクトル制御機２ｂのいずれか一方が故
障であるときは、接点１２ａ又は１２ｂがオフになり、
正常なベクトル制御，開閉操作部側１台でガイドベーン
５を閉鎖する。この場合でも全閉手前で緩閉速度とし、
衝撃力発生を防止する。
【００２０】上記実施例では、駆動用電動機としてベク
トル制御用三相誘導電動機を用いたが直流電動機，電子
直流機等であってもよい。また、調速機から速度指令を
与える場合はベクトル制御機の制御は各々負荷増により
垂下特性を持たせ各々の電動機の負荷バランスを行う。
さらに、調速機１からベクトル制御機２ａ，２ｂへの指
令はトルク指令又は電流指令とすることにより、各々の
電動機の負荷分担を理想的に行うことができる。
トル制御用三相誘導電動機を用いたが直流電動機，電子
直流機等であってもよい。また、調速機から速度指令を
与える場合はベクトル制御機の制御は各々負荷増により
垂下特性を持たせ各々の電動機の負荷バランスを行う。
さらに、調速機１からベクトル制御機２ａ，２ｂへの指
令はトルク指令又は電流指令とすることにより、各々の
電動機の負荷分担を理想的に行うことができる。
【００２１】
【考案の効果】本考案は、以上の如くであって、調速機
とベクトル制御機との間にインタフェースを接続すると
共に、インタフェースの前段にガイドベーンの位置を検
出する位置検出信号を基に閉動作モードを出力する閉鎖
制御機を接続して電動サーボモータをガイドベーンの全
閉付近で緩閉速度になるようにしたから、衝撃力が生じ
ないようにでき、高信頼性の水車のガイドベーン操作制
御装置を得ることができる。
とベクトル制御機との間にインタフェースを接続すると
共に、インタフェースの前段にガイドベーンの位置を検
出する位置検出信号を基に閉動作モードを出力する閉鎖
制御機を接続して電動サーボモータをガイドベーンの全
閉付近で緩閉速度になるようにしたから、衝撃力が生じ
ないようにでき、高信頼性の水車のガイドベーン操作制
御装置を得ることができる。
【図１】本考案の実施例による水車のガイドベーン操作
制御装置のブロック図。
制御装置のブロック図。
【図２】従来の水車のガイドベーン操作制御装置のブロ
ック図。
ック図。
【図３】従来のガイドベーン操作制御装置の閉鎖時間に
対するサーボモータストロークの特性図。
対するサーボモータストロークの特性図。
１…調速機 ２ａ…第１のベクトル制御機 ２ｂ…第２のベクトル制御機 ３ａ…第１の開閉操作機 ３ｂ…第２の開閉操作機 ４…水車 ５…ガイドベーン ６ａ，６ｂ…誘導電動機 ７ａ，７ｂ…電動サーボモータ ８ａ，８ｂ…位置検出器 ９…インタフェース １０…閉鎖制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 調速機からの調速指令に基づいて供給電
力をベクトル制御する第１，第２のベクトル制御機と、
これらの第１のベクトル制御機の制御に基づいて水車の
ガイドベーンの開度を制御する第１，第２の開閉操作機
からなるガイドベーン操作制御装置において、前記調速
機の出力段と前記第１，第２のベクトル制御機の入力段
との間に、前記調速機の異常を検出して制御指令系統を
切換える第１の異常検出回路と前記第１，第２のベクト
ル制御機の異常を検出して該当するベクトル制御機を電
気的に切離す第２の異常検出回路を有するインタフェー
スを接続すると共に、前記開閉操作部の位置検出信号を
入力とし前記ガイドベーンが緩閉速動に動作すべき動作
モードを発生する閉鎖制御機を前記インタフェースの入
力段に接続して構成したことを特徴とする水車のガイド
ベーン開閉操作制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991002512U JP2558326Y2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 水車のガイドベーン開閉操作制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991002512U JP2558326Y2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 水車のガイドベーン開閉操作制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104166U JPH04104166U (ja) | 1992-09-08 |
| JP2558326Y2 true JP2558326Y2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=31730686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991002512U Expired - Fee Related JP2558326Y2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 水車のガイドベーン開閉操作制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558326Y2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP1991002512U patent/JP2558326Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04104166U (ja) | 1992-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |