JPH0727419Y2 - 水車ガイドベーンの操作装置 - Google Patents
水車ガイドベーンの操作装置Info
- Publication number
- JPH0727419Y2 JPH0727419Y2 JP1988070452U JP7045288U JPH0727419Y2 JP H0727419 Y2 JPH0727419 Y2 JP H0727419Y2 JP 1988070452 U JP1988070452 U JP 1988070452U JP 7045288 U JP7045288 U JP 7045288U JP H0727419 Y2 JPH0727419 Y2 JP H0727419Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide vane
- electric
- guide
- actuators
- electric actuators
- 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 - Lifetime
Links
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
- Hydraulic Turbines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は水車のガイドベーンを安定した操作力をもって
操作できる装置に関する。
操作できる装置に関する。
B.従来の技術 渇水期や豊水期においても常に水車効率良く発電するた
め、ランナに流入水を導くガイドベーンの開度を調整す
るようにしている。例えば、第２図に示すフランシス水
車においてはランナ１の直前にガイドベーン２が揺動自
在に取り付けられており、これらのガイドベーン２に各
々ガイドベーンアーム3,リンクプレート４を介してガイ
ドリング５が連結されている。このガイドリング５を回
転させて、その動きをガイドベーンアーム3,リンクプレ
ート４を介してガイドベーン２に伝達して揺動させるこ
とにより、その開度の調整が行なわれる。
め、ランナに流入水を導くガイドベーンの開度を調整す
るようにしている。例えば、第２図に示すフランシス水
車においてはランナ１の直前にガイドベーン２が揺動自
在に取り付けられており、これらのガイドベーン２に各
々ガイドベーンアーム3,リンクプレート４を介してガイ
ドリング５が連結されている。このガイドリング５を回
転させて、その動きをガイドベーンアーム3,リンクプレ
ート４を介してガイドベーン２に伝達して揺動させるこ
とにより、その開度の調整が行なわれる。
ここで、フランシス水車が小型の場合であれば、ガイド
リング５にガイドリングアーム６を介して１台のアクチ
ュエータ（図示省略）を連結し、ガイドリング５を回動
させることができるが、フランシス水車が大型のものに
なると１台のアクチュエータによって操作するのは、機
構的に適切ではない。このため、従来では第３図に示す
ように２台の油圧アクチュエータを用いて操作してい
る。即ち、ガイドリング５の対称位置に油圧アクチュエ
ータ6,7がそれぞれ連結され、これら油圧アクチュエー
タ6,7には、圧油管８を介して配圧弁９が接続してい
る。このため、配圧弁９からの圧油を油圧アクチュエー
タに供給してそのピストンを右方へ移動させると同時
に、圧油を油圧アクチュエータ６に供給してピストンを
左方へ移動させると、ガイドリング５が図中矢印で示す
ように回動することとなる。
リング５にガイドリングアーム６を介して１台のアクチ
ュエータ（図示省略）を連結し、ガイドリング５を回動
させることができるが、フランシス水車が大型のものに
なると１台のアクチュエータによって操作するのは、機
構的に適切ではない。このため、従来では第３図に示す
ように２台の油圧アクチュエータを用いて操作してい
る。即ち、ガイドリング５の対称位置に油圧アクチュエ
ータ6,7がそれぞれ連結され、これら油圧アクチュエー
タ6,7には、圧油管８を介して配圧弁９が接続してい
る。このため、配圧弁９からの圧油を油圧アクチュエー
タに供給してそのピストンを右方へ移動させると同時
に、圧油を油圧アクチュエータ６に供給してピストンを
左方へ移動させると、ガイドリング５が図中矢印で示す
ように回動することとなる。
C.考案が解決しようとする課題 しかしながら、油圧アクチュエータ6,7を用いる場合に
は、各アクチュエータの寸法が正確でないと、同一の油
圧を供給しても、同一のトルクが発生できないから、油
圧による場合には精密な開度調整が困難であった。ま
た、応答性も低く、油漏れのおそれもある。
は、各アクチュエータの寸法が正確でないと、同一の油
圧を供給しても、同一のトルクが発生できないから、油
圧による場合には精密な開度調整が困難であった。ま
た、応答性も低く、油漏れのおそれもある。
このため、第４図に示すように複数電動アクチュエータ
を使用して制御することも提案されている。即ち、ガイ
ドリング５の対称位置に電動アクチュエータ10,11が操
作ロッド12,13を介して連結され、この電動アクチュエ
ータ10,11にはそれぞれ制御装置出力部14,15から電力が
供給されるようになっている。電動アクチュエータ10,1
1は供給された電流によりモータ16,17を回転させて、そ
の回転を直線運動に変換して、操作ロッド12,13に伝達
するものであり、電流値に応じて操作ロッド12,13の移
動量が変化する。操作ロッド13には位置検出器18が取り
付けられて、その位置が検出されるようになっている。
制御部19は位置検出器18からの信号を前記制御装置出力
部14,15にフィールドバックして、制御することにして
いる。
を使用して制御することも提案されている。即ち、ガイ
ドリング５の対称位置に電動アクチュエータ10,11が操
作ロッド12,13を介して連結され、この電動アクチュエ
ータ10,11にはそれぞれ制御装置出力部14,15から電力が
供給されるようになっている。電動アクチュエータ10,1
1は供給された電流によりモータ16,17を回転させて、そ
の回転を直線運動に変換して、操作ロッド12,13に伝達
するものであり、電流値に応じて操作ロッド12,13の移
動量が変化する。操作ロッド13には位置検出器18が取り
付けられて、その位置が検出されるようになっている。
制御部19は位置検出器18からの信号を前記制御装置出力
部14,15にフィールドバックして、制御することにして
いる。
ところが、電動アクチュエータ10,11は機械的な効率差
がむしろ油圧アクチュエータに比べて大きいため、上記
のように位置検出器18によるフィードバック制御を行っ
ても、各電動アクチュエータ10,11によるトルクにばら
つきを生じることとなっていた。
がむしろ油圧アクチュエータに比べて大きいため、上記
のように位置検出器18によるフィードバック制御を行っ
ても、各電動アクチュエータ10,11によるトルクにばら
つきを生じることとなっていた。
本考案は上記問題に鑑み、複数の電動アクチュエータに
よる軸力を合計してその値に基づいて制御することによ
り正確な操作力を安定して発揮することのできる水車ガ
イドベーン操作装置を提供することを目的とする。
よる軸力を合計してその値に基づいて制御することによ
り正確な操作力を安定して発揮することのできる水車ガ
イドベーン操作装置を提供することを目的とする。
D.問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成する本考案は、水車においてランナに
流入水を導くガイドベーンが揺動自在に取り付けられる
一方、該ガイドベーンに操作ロッドを介して複数の電動
アクチュエータが接続され、前記各操作ロッドに加わる
軸力を検出するセンサが設けられ、更に該センサにより
検出された軸力を合計すると共に合計された値が所定値
となるように電流を前記各電動アクチュエータに供給す
る制御部が設けられることを特徴とする。
流入水を導くガイドベーンが揺動自在に取り付けられる
一方、該ガイドベーンに操作ロッドを介して複数の電動
アクチュエータが接続され、前記各操作ロッドに加わる
軸力を検出するセンサが設けられ、更に該センサにより
検出された軸力を合計すると共に合計された値が所定値
となるように電流を前記各電動アクチュエータに供給す
る制御部が設けられることを特徴とする。
E.作用 電動アクチュエータは、機械的に（油圧と比較して）大
きな効率差があるため、複数の電動アクチュエータによ
りガイドベーンを回転させようとすると、ガイドベーン
を回転させるトルクの変動を生じ易い。
きな効率差があるため、複数の電動アクチュエータによ
りガイドベーンを回転させようとすると、ガイドベーン
を回転させるトルクの変動を生じ易い。
本考案では、各電動アクチュエータの軸力を合計し、そ
の合計した値が所定値となるように、各電動アクチュエ
ータへ電力供給を行うため、各電動アクチュエータの効
率差がガイドベーンを回動させようとするトルクに影響
しにくく、所定のトルクを得られ易い。
の合計した値が所定値となるように、各電動アクチュエ
ータへ電力供給を行うため、各電動アクチュエータの効
率差がガイドベーンを回動させようとするトルクに影響
しにくく、所定のトルクを得られ易い。
F.実施例 以下、本考案の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図に本考案の一実施例を示す。同図に示されるよう
にガイドリング５と電動アクチュエータ10,11を接続す
る操作ロッド12,13にロードセル20,21が取り付けられ、
その出力が加算部22に入力されるようになっている。ロ
ードセル20,21は操作ロッド12,13に加えられる軸力によ
って生じる歪に比例した出力を発生するものであり、一
般に使用されるものが用いられる。加算器22はロードセ
ル20,21からの出力に加算して各操作ロッド12,13に加わ
る軸力を合計し、合計した値を制御部19へ出力する。操
作ロッド12,13に加わる軸力の合計がガイドリンク５を
回動させるトルクになる。ここで、電動アクチュエータ
10,11は、それ自体、機械的に（油圧と比較して）大き
な効率差があるため、複数の電動アクチュエータ10,11
によりガイドリング５を回転させようとすると、位置検
出器18によるフィードバック制御を行っても、ガイドリ
ンク５を回動させるトルクに変動を生じ易い。本実施例
では、ガイドベーンを回動させる所定のトルクが得られ
るように、つまり、加算部22で加算された軸力の合計値
が所定値となるように、制御部19が各出力部14,15を介
して電動アクチュエータ10,11へ電力供給を行うため、
所定のトルクが得やすく、安定した制御となる。制御部
19は、この合計値に基づいて各出力部14,15を介して電
動アクチュエータ10,11へ、同じ大きさの電流を供給す
るが、電動アクチュエータ10,11の寸法が異なるときは
電流に差異を設けても良い。
にガイドリング５と電動アクチュエータ10,11を接続す
る操作ロッド12,13にロードセル20,21が取り付けられ、
その出力が加算部22に入力されるようになっている。ロ
ードセル20,21は操作ロッド12,13に加えられる軸力によ
って生じる歪に比例した出力を発生するものであり、一
般に使用されるものが用いられる。加算器22はロードセ
ル20,21からの出力に加算して各操作ロッド12,13に加わ
る軸力を合計し、合計した値を制御部19へ出力する。操
作ロッド12,13に加わる軸力の合計がガイドリンク５を
回動させるトルクになる。ここで、電動アクチュエータ
10,11は、それ自体、機械的に（油圧と比較して）大き
な効率差があるため、複数の電動アクチュエータ10,11
によりガイドリング５を回転させようとすると、位置検
出器18によるフィードバック制御を行っても、ガイドリ
ンク５を回動させるトルクに変動を生じ易い。本実施例
では、ガイドベーンを回動させる所定のトルクが得られ
るように、つまり、加算部22で加算された軸力の合計値
が所定値となるように、制御部19が各出力部14,15を介
して電動アクチュエータ10,11へ電力供給を行うため、
所定のトルクが得やすく、安定した制御となる。制御部
19は、この合計値に基づいて各出力部14,15を介して電
動アクチュエータ10,11へ、同じ大きさの電流を供給す
るが、電動アクチュエータ10,11の寸法が異なるときは
電流に差異を設けても良い。
尚、その他の構成は前述した第４図に示すものと同一な
ので同一番号を付して説明を省略する。
ので同一番号を付して説明を省略する。
上記構成を有する本実施例の水車ガイドベーン操作装置
は次の様に使用する。
は次の様に使用する。
まず、電動アクチュエータ11に電流を供給してその操作
ロッド13を実線の矢印で示すように右方へ移動させると
同時に電動アクチュエータ10に電流を供給してその操作
ロッド12を実線の矢印で示すように左方へ移動させる
と、ガイドリング５は実線の矢印で示すように回転する
ことになる。ここで、ガイドリング５を回動させるトル
クは、各ロードセル20,21によって検出された軸力を加
算部22で加算することで求められる。従って、制御部19
は、トルクに対応した軸力の合計値に基づいて制御する
こととなるので、正確で安定した制御となる。尚、各電
動アクチュエータ10,11によって各操作ロッド12,13を破
線の矢印で示すように上記と逆向きに移動させると、ガ
イドリング５も破線の矢印で示すように上記と逆となる
が、軸力を合計して制御することは上記と同様に行えば
良い。
ロッド13を実線の矢印で示すように右方へ移動させると
同時に電動アクチュエータ10に電流を供給してその操作
ロッド12を実線の矢印で示すように左方へ移動させる
と、ガイドリング５は実線の矢印で示すように回転する
ことになる。ここで、ガイドリング５を回動させるトル
クは、各ロードセル20,21によって検出された軸力を加
算部22で加算することで求められる。従って、制御部19
は、トルクに対応した軸力の合計値に基づいて制御する
こととなるので、正確で安定した制御となる。尚、各電
動アクチュエータ10,11によって各操作ロッド12,13を破
線の矢印で示すように上記と逆向きに移動させると、ガ
イドリング５も破線の矢印で示すように上記と逆となる
が、軸力を合計して制御することは上記と同様に行えば
良い。
尚、軸力を検出する手段としては上記ロードセルに限ら
ず、電圧や電流の変化によって軸力を検出するもので良
い。また、設置される位置も特に限定はなく、軸力を確
実に検出できる位置で良い。
ず、電圧や電流の変化によって軸力を検出するもので良
い。また、設置される位置も特に限定はなく、軸力を確
実に検出できる位置で良い。
G.考案の効果 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本考案
は、複数の電動アクチュエータを使用するので、１台の
電動アクチュエータを使用して操作する従来に比べ、水
車まわりの構造が簡略化できる。更に、電動アクチュエ
ータの軸力の合計値を制御対象とするので、電流値と位
置のフィードバックだけで制御する場合に比べ安定した
トルクの制御ができる。
は、複数の電動アクチュエータを使用するので、１台の
電動アクチュエータを使用して操作する従来に比べ、水
車まわりの構造が簡略化できる。更に、電動アクチュエ
ータの軸力の合計値を制御対象とするので、電流値と位
置のフィードバックだけで制御する場合に比べ安定した
トルクの制御ができる。
第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図はフラ
ンシス水車の断面図、第３図は２台の油圧アクチュエー
タを使用する従来の構成図、第４図は２台の電動アクチ
ュエータを使用する例を示す構成図である。 図面中、 ５はガイドリング、10,11は電動アクチュエータ、12,13
は操作ロッド、14,15は制御装置出力部、16,17はモー
タ、18は位置検出器、19は制御部、20,21はロードセ
ル、22は加算部である。
ンシス水車の断面図、第３図は２台の油圧アクチュエー
タを使用する従来の構成図、第４図は２台の電動アクチ
ュエータを使用する例を示す構成図である。 図面中、 ５はガイドリング、10,11は電動アクチュエータ、12,13
は操作ロッド、14,15は制御装置出力部、16,17はモー
タ、18は位置検出器、19は制御部、20,21はロードセ
ル、22は加算部である。
Claims (1)
- 【請求項１】水車においてランナに流入水を導くガイド
ベーンが揺動自在に取り付けられる一方、該ガイドベー
ンに操作ロッドを介して複数の電動アクチュエータが接
続され、前記各操作ロッドに加わる軸力を検出するセン
サが設けられ、更に該センサにより検出された軸力を合
計すると共に合計された値が所定値となるように電流を
前記各電動アクチュエータに供給する制御部が設けられ
ることを特徴とする水車ガイドベーンの操作装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988070452U JPH0727419Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 水車ガイドベーンの操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988070452U JPH0727419Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 水車ガイドベーンの操作装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174577U JPH01174577U (ja) | 1989-12-12 |
| JPH0727419Y2 true JPH0727419Y2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=31295695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988070452U Expired - Lifetime JPH0727419Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 水車ガイドベーンの操作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727419Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2858826B2 (ja) * | 1989-11-15 | 1999-02-17 | 株式会社日立製作所 | 水力発電所の案内羽根開閉装置 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP1988070452U patent/JPH0727419Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01174577U (ja) | 1989-12-12 |
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