JPH04304146A - タービン軸の偏心量測定装置 - Google Patents

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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタービン監視装置に係り
、特にタービン軸の偏心量測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービン発電機は、タービンを蒸気で高
速回転させ、タービンに接続した発電機を回転させるこ
とにより、発電を行っている。タービン車軸は、コール
ド状態時には、蒸気を受ける羽根の重み等で軸受と軸受
との間は中だるみ状態にあり、ターニング即ち車軸のな
らし運転を行った後、回転を徐々に上昇させるようにし
ている。車軸には蒸気を受けるための羽根が付いている
がこの羽根に何らかの不平衡があるとき車軸は偏心をも
って回転する。この不平衡は、回転上昇とともにタービ
ン本体の振動となって表われ、振動がある一定値より大
きくなると、タービン本体の安全のために回転上昇が出
来なくなる。

【０００３】従って、タービン本体には、偏心量を測定
する装置が取付けられており、ターニング時から、回転
上昇を含め定格回転数に達してからも常時偏心量を監視
している。

【０００４】偏心量の測定には、ギャップ変化に対して
インダクタンスが変化する特性を利用したインダクタン
ス式変位計が用いられており、測定ギャップが変化する
と、測定ギャップの変化に伴い変化するインピーダンス
変化を利用し、偏心量の測定を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】タービンのロータに対
向して取付けられた偏心検出器は、検出器とターゲット
の対向面が変化するとインピーダンスが変化し、検出器
を励磁している励磁電流のため、電圧が変化し結果的に
出力電圧が変化することにより記録計の記録範囲を外れ
偏心量記録が出来なくなる欠点があった。

【０００６】本発明は偏心検出器取付ギャップが変化す
ることによる、生じるバイアス電圧の変化を自動的に補
正し、常に偏心記録計の記録幅内で記録させるようにし
たバイアス電圧自動補正回路付のタービン軸の偏心量測
定装置を提供することを目的とする。

【０００７】［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はタービンロータ
に対向して取付けられタービンロータの偏心量によって
インダクタンスが変化する偏心検出器と、この偏心検出
器の出力電圧に差動電圧を加える差動増幅回路と、この
差動増幅回路からの差動電圧及び偏心検出器からの出力
電圧を合成して励磁電圧を取り出す励磁電圧回路と、こ
の励磁電圧回路の出力を整流して同期成分を注出する同
期整流回路と、この同期整流回路の出力信号と予め設定
したバイアス設定回路のバイアス信号とを比較して出力
を得る平滑バイアス調整回路とを具備してなるタービン
軸の偏心量測定装置である。

【０００９】

【作用】偏心検出器の測定側取付ギャップが変わること
により変化するバイアス電圧を補正し、常に一定バイア
ス電圧を中心に偏心量を出力する。

【００１０】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１はタ
ービンロータ１に対向して取付けられタービンロータ１
の偏心量によってインダクタンスが変化する偏心検出器
２と、偏心検出器２の出力電圧に差動電圧を加える差動
増幅回路５と、差動増幅回路５からの差動電圧及び偏心
検出器２からの出力電圧を合成して励磁電圧を取り出す
励磁電圧回路３と、励磁電圧回路３の出力を整流して同
期成分を注出する同期整流回路４と、同期整流回路４の
出力信号と予め設定したバイアス設定回路６Ａのバイア
ス信号とを比較して出力を得る平滑バイアス調整回路６
とを具備してなるタービン軸の偏心量測定装置を示して
いる。

【００１１】即ち、偏心測定回路は偏心検出器２に励磁
電圧回路３から交流電圧で励磁し、同期整流回路４で同
期成分だけをとり出し、平滑バイアス調整回路６で直流
電圧に変換し、出力電圧を得るようになっている。偏心
量が０のとき（取付ギャップｔ＝１ｍｍのとき）出力電
圧ｅ１　は０Ｖであり、このときバイアス電圧回路のバ
イアス設定回路６Ａで０．６　Ｖのバイアスを与え、記
録計の中央で記録されている。

【００１２】偏心検出器２の測定側取付ギャップｔ＝１
ｍｍのとき出力電圧ｅ０　は０．６　ＶＤＣになるよう
にバイアス設定回路６Ａで０．６　ＶＤＣに設定し、車
軸に偏心量が生じたときこの出力ｅ０　が０．２　〜１
ＶＤＣ（フルスケールのとき）のバンド幅出力となる。

【００１３】偏心検出回路には、検出器取付ギャップｔ
＝１ｍｍのとき出力が０ＶＤＣになる差動増幅回路５が
設けられている。

【００１４】次に、偏心検出器の原理を図２にて説明す
る。

【００１５】偏心検出器は２個のコイルを対として、ブ
リッジを形成し、基準器と測定側として構成されており
、基準器のコイル対向面は常に一定であり、測定側はタ
ービンロータに対向し取付けられ、測定ギャップ１ｍｍ
のとき出力電圧が０．６　Ｖになるように調整する。そ
して、２１は基準器（ＲＥＦ　　ＤＥＴ）であり、抵抗
Ｒ３　との合成のインピーダンスをＲ’　＋ｊｘ，２２
は測定側のＥＣＣ　　ＤＥＴであり抵抗Ｒ４　との合成
のインピーダンスをＲ＋ｊ（Ｘ±ｘ）とする。

【００１６】また、Ｃ１　は位相補正コンデンサであり
そのインピーダンスを−ｊＸｃ　とすると、ｊ（Ｘ±ｘ
）は偏心空隙変化によるリアクタンス変化分であり、

【
００１７】

【数１】 となる。

【００１８】そして、仮想スイッチＳＷを開にした時の
測定ブリッジ偏差電圧（ベクトル）Ｖ１　は

【００１９
】

【数２】 同期整流するため、（ベクトル）Ｖ２　が（ベクトル）
Ｖ１　と同位相になるように位相補正コンデンサＣ１　
で調整すると、

【００２０】

【数３】 となる。

【００２１】この（ベクトル）Ｖ２　を整流平滑し、偏
心出力としている。

【００２２】この状況を図３に示す。図３において３１
は偏心量０／１００ｍｍ　ｐ−ｐのときであり、３２は
偏心量５０／１００ｍｍ　ｐ−ｐのときを示す。

【００２３】すなわち、偏心量が０のとき０．６　ＶＤ
Ｃ，５０ｍｍｐ−ｐのとき０．２　〜１．０　ＶＤＣに
なるようにゼロ−スパン調整を実施する。

【００２４】図４乃至図６に検出器取付ギャップが変わ
ったときのバイアス電圧を示す。図４は検出器取付ギャ
ップｔ＝１ｍｍのとき、図５はｔ＝０．８ｍｍ　、図６
はｔ＝１．２ｍｍのときである。尚４１はバイアス電圧
を示す。

【００２５】次に、差動増幅回路５は、検出器の測定側
取付ギャップｔが１ｍｍのとき、検出器の基準器側とイ
ンピーダンスが等しいとき出力が０Ｖになるように調整
されており、このとき出力ｅ１　は０である。

【００２６】取付ギャップｔが変化すると出力ｅ１　は
０を基準に±の電圧に変化する。即ち、出力電圧ｅ１　
は−０．１　〜＋０．４Ｖまで変化するため、バイアス
設定ＶＲ６Ａで１Ｖのバイアスを与え出力電圧ｅ０　が
０．６　Ｖになるように設定する。

【００２７】取付ギャップｔ＝１ｍｍが１．２ｍｍ　に
なると出力ｅ１　は−０．４　Ｖ以下になり、出力ｅ０
　も０．２　Ｖ以下になり記録計の記録幅を外れること
になる。差動増幅回路５はギャップｔが変化したとき生
じる電圧をｅ１　に加算することにより、記録幅を常に
０．６　Ｖにする。

【００２８】検出器取付ギャップｔが変化したとき生じ
る電圧を反転、整流、平滑し、バイアス電圧として加算
する。この状況を図７及び図８に示す。

【００２９】図７において電圧差７１をマイナス電圧と
しｅ１　に加算し、常に０．６　Ｖになるようにする。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、検出器取付ギャップｔ
が変化したとき生じる電圧を自動的に補正し、検出器取
付ギャップが変化しても記録計の記録幅を外れることを
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す偏心量測定装置の構成
図である。

【図２】偏心計の原理を示す説明図である。

【図３】偏心計の出力を示す説明図である。

【図４】ギャップ１ｍｍのときのバイアス電圧の説明図
である。

【図５】ギャップ０．８ｍｍ　のときのバイアス電圧の
説明図である。

【図６】ギャップ１．２ｍｍ　のときのバイアス電圧の
説明図である。

【図７】出力電圧を反転し加算したときのバイアス電圧
の説明図である。

【図８】出力電圧ｅ０　，ｅ１　の説明図である。

【符号の説明】

２…偏心検出器 ３…励磁電圧回路 ４…同期整流回路 ５…差動増幅回路 ６…平滑バイアス調整回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タービンロータに対向して取付けられ
   前記タービンロータの偏心量によってインダクタンスが
   変化する偏心検出器と、この偏心検出器の出力電圧に差
   動電圧を加える差動増幅回路と、この差動増幅回路から
   の差動電圧及び前記偏心検出器からの出力電圧を合成し
   て励磁電圧を取り出す励磁電圧回路と、この励磁電圧回
   路の出力を整流して同期成分を注出する同期整流回路と
   、この同期整流回路の出力信号と予め設定したバイアス
   設定回路のバイアス信号とを比較して出力を得る平滑バ
   イアス調整回路とを具備してなるタービン軸の偏心量測
   定装置。