JPS6123206A - 原動機の出力変化率制御装置 - Google Patents

原動機の出力変化率制御装置

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JPS6123206A
JPS6123206A JP59143634A JP14363484A JPS6123206A JP S6123206 A JPS6123206 A JP S6123206A JP 59143634 A JP59143634 A JP 59143634A JP 14363484 A JP14363484 A JP 14363484A JP S6123206 A JPS6123206 A JP S6123206A
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signal
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JP59143634A
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Kosaku Toyoda
豊田 耕作
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、原動機の出力変化率を所定値以下に制限す
るための原動機の出力変化率制御方法に関する。
〔従来技術とその問題点〕
魯荷機械を駆動する原動機と゛しては内燃機関やガスタ
ービン、蒸気タービンなどの熱機関が一般に用いられて
いるが、これら原動機の出力変動に伴って燃料の量も変
化する。それ故この出方変動が大きいほどあるいは急激
であるほど原動機に与える熱的ストレスあるいは機械的
ストレスが大となり、治該原動機の寿命に大きな影響を
与える。
また熱機関ではない原動機たとえば水車の場合でも出力
変動に伴って水車のガイドベーンを急激に操作すると水
圧鉄管に大きな圧力変動を発生し。
好ましくない現象を生じることも周知である。
上述のように変動幅が大きな出力変動あるいは急激な出
力変動すなわち出力変化率が大であることは種々の不具
合をもたらすのであるが、原動機の容量が大になるにつ
れてこの出力変化率が大きくなりすぎないように制限し
なければならない。
ところでこの原動機の出力変化率を抑制するために、従
来はたとえば回転数を徐々に変化させるようにして出力
変化率が一定であるように、あるいは出力変化率がある
制限された値を越えないようにするなど、設定値の与え
方を操作する方法がよく用いられている。しかしながら
このような設定値を操作する方法では操作ミスにより大
きな出力変化率になるおそれがあり、また外乱により原
動機の出力変化率が大となることに対しては、その値を
所定値以下に制限することについて無力であるという欠
点を有する。
〔発明の目的〕
この発明は、設定操作に余分な注意を必要とせず、かつ
外乱に対しても原動機の出力変化率を抑制・制御できる
原動機の出力変化率制御方法を提供することを目的とす
る。
〔発明の要点〕
この発明は、yX動機またはこの原動機により駆動され
ている負荷機械の運転中の諸量から原動機の出力変化率
を算出してその値を検出値とする一方、当該原動機に許
容される出力変化率を設定値とし、この検出値と設定値
との偏差を零にする制御信号を出力する出力変化率調節
器を設け、この出力変化率調節器出力信号により原動機
あるいは負荷機械の必要個所に制限をかけることにより
当該原動機の出力変化率が上述の設定値を越えないよう
に制御しようとするものである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す制御ブロック図である。
この第1図において原動機としてのディーゼルエンジン
1が図示されていない負荷機械を駆動しているときのエ
ンジン速度NとトルクTを適当な手段たとえば速度発信
器とトルクメータなどにより検出し、エンジン出力演算
器2に入力させる。ディーゼルエンジン1の出力はその
束度NとトルクTの積で求められるので、この場合のエ
ンジン出力演算器2は単なる乗算器である。このエンジ
ン出力演算器2から出力されるPなるエンジン出力信号
は微分器3により微分されてエンジン出力変化率信号に
変換される。この微分器3から出力されるエンジン出力
変化率信号を検出値とし、エンジン出力変化率設定器4
から出力される信号を設定値とし、比例積分演算器でな
るエンジン出力変化率調節器5にこの検出値と設定値を
入力させ、両人力信号の偏差を零にする制御信号をこの
エンジン出力変化率調節器5から出力させる。
一方エンジンガバナ8にはエンジン速度設定器7からの
速度設定信号と、ディーゼルエンジン1から検出される
Nなる速度信号が入力され、この両人力信号の偏差を零
にする制御信号がエンジンガバナ8からディーゼルエン
ジン1に与えられ、当該ディーゼルエンジン1の速度を
速度設定値どおりに維持しようとしている。ところでこ
のエンジンガバナ8からの出力には制限器6が設けられ
ており、エンジン出力変化率調節器5からの出力信号に
より当該ディーゼルエンジン1の出力変化率がエンジン
出力変化率設定器4で設定される値を越えないように制
限している。それ故、たとえば誤操作などによりエンジ
ン速度設定器7による設定値を大幅にかつ急激に上昇さ
せたとしてもエンジンガバナ8の出力は制限器6により
制限されて当該ディーゼルエンジン1の出力(すなわち
速度と、トルクの積)I7)−変化率が設定値以上にな
らないように、その速度上昇も適当な値に抑制される。
第2図はディーゼルエンジン出力の他の演算方法を示す
ブロック図であって、原動機としてのディーゼルエンジ
ン1からはNなるエンジン速度信号と人なる燃料ポンプ
ラック位置信号とBなるシリンダ定数とCなるシリンダ
数とがエンジン出力演算器9に入力されており、尚該デ
ィーゼルエンジン1の出力Pはこれら入力値A、B、C
,Hの関数として演算できる。よって第1図におけるエ
ンジン出力演算器2の代りに第2図に記載のエンジン出
力演算器9から得られるエンジン出力Pを微分器3に与
えるようにして尚該ディーゼルエンジン1の出力変化率
を所定値番こ制限するようにできる。
第3図は本発明の第2の実施例を示す制御ブロック図で
ある。この第3図に示す第2の実施例では原動機として
のディーゼルエンジン1により駆動される負荷機械とし
ての交流発電機10を制御することによりディーゼルエ
ンジン1の出力変化率を所定値に制限しようとするもの
である。
第3図においてディーゼルエンジン1は交流発電機10
を駆動して交流電力を発生させて図示されていない負荷
にこの交流電力を供給しているのであるが、この交流電
力の電圧は計器用変圧器12により、また電流は変流器
13により検出されてエンジン出力演算器14に入力さ
れる。このエンジン出力演算器14は入力される電流値
と、電圧値と、電圧と電流の位相差の余弦とを掛は合わ
せることで交流電力を求め、さらに交流発電機10の効
率からディーゼルエンジンlの出力Pが検出される。こ
のエンジン出力信号Pは微分器3により微分されてエン
ジン出力変化率信号となり、エンジン出力変化率調節器
5はこの検出されたエンジン出力変化率信号と、エンジ
ン出力変化率設定器4からの設定信毎とを入力し、その
偏差を零にする制御信号を制限器6に出力するのは第1
図の場合と同じである。
励磁電流調節器20には電圧設定器i5Jこより設定さ
れる電圧を雑持するような電圧調節器16からの電流指
令が与えられ、界磁サイリスク18はこの励磁電流調節
器20の出力信号により励磁電源17からの交流電力を
所望の直流電力に変換して界磁巻線11に与えるように
して交流発電機10の出力電圧を一定値に保つ。ここで
19は励磁電流検出器である。″ここで上述の制限器6
は電圧調節器16の出力信号を制限する位置に設けられ
ているので、交流発電器10の励磁が変化することによ
る当該交流発電器10の出力変化率すなわちディーゼル
エンジン1の出力変化率を所定値に制限することができ
る。この第3図に示す第2の実施例では原動機すなわち
ディーゼルエンジンlの制御には無関係に負荷機械であ
るところの交流発電機10の電圧制御ループζζ制限を
かけ−ることでエンジン出力変化率を所定値以下になる
ようにしている。
第4図は本発明の第3の実施例を示す制御ブロック図で
あって、この第4図に示す第3の実施例では原動機によ
り駆動される負荷機械の負荷を制御することにより原動
機の出力変化率を所定値に制限しようとするものである
第4図において原動機としてのディーゼルエンジン1に
は負荷機械としての交流発電機10が結合されており、
励磁電流源21から界磁巻線11に励磁電流を流すこと
によりこの交流発電機10からは交流電力が出力され、
この交流電力はさらにサイリスタ整流器30により変換
されて直流電力となり、これを直流電動機31に与える
ようにして、いわゆるサイリスタレオナード回路を形成
している。この直流電動機31には速度発電機32が結
合されてこの直流電動機31の速度検出値を速度設定器
35からの設定値とともtこ速度調節器36に入力させ
、こあ速度調節器36から出力される電流指令信号をさ
らに電流検出器34で検出される電流検出信号とともに
電流調節器37に入力させる。この電流調節器37の出
力信号によりサイリスク整流器30を位相制御して直流
電動機3工を所定の速度とトルクで運転させる。
直流電動機31の入力電圧は電圧検出器33で検出され
、また入力電流は電流検出器34により検出されるから
、この検出された電圧と電流の積をサイリスタ整流器3
0の効率で除算し、さらに交流発電器lOの効率で除算
すればディーゼルエンジン1の出力が得られる。エンジ
ン出力演算器14は上述の演算を行なってエンジン出力
Pを求め、さらに微分器3によりエンジン出力はエンジ
ン出力変化率に変換検出される。このようにして得られ
るエンジン出力変化率検出値はエンジン出力変化率設定
器4により設定されるエンジン出力変化率設定値ととも
にエンジン出力変化率調節器5に入力され、該調節器5
の出力は制限器6に与えられる。この制限器6は前述せ
る速度調節器36の出力をエンジン出力変化率調節器5
の出力により制限することになるので、直流電動機31
の制御ループに外乱が与えられてもディーゼルエンジン
1の出力が急激にあるいは大幅に変動することすなわち
ディーゼルエンジン1の出力変化率が所定値以上になる
のを避けることができる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、原動機の出力を何らかの方法で検出
し、この出力の時間微分値とエンジン出力変化率設定値
とをエンジン出力変化率調節器に入力させ、この両人力
信号の偏差を零にする一力制御信号により原動機あるい
はこの原動機に駆動される負荷機械の必要個所に制限を
かけるようにしている。このようにして原動機の出力変
化率を出力変化WA調節器により制御するようにしてい
るので、原動機または負荷機械の出力の設定変更や誤操
作あるいは外乱に対しても描該原動機の出力変化率を所
望の値に制限できるので、原動機に与えられる熱的・機
械的ストレスが緩和され、寿命を大幅に延長することが
できる。
理されているので、原動機あるいは負荷°機iが電気機
器である場合、この電気機器の制御ループの中にこの出
力変化率制御を組入れ、この制御ループに制限をかける
ことができるので小形安価で高性能な出力変化率制御が
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す制御ブロック図であり、
第2図はディーゼルエンジン出力の演算方法を示すブロ
ック−図である。第3図は本発明の第2の実施例を示す
制御ブロック図であり、第4図は本発明の第3の実施例
を示す制御ブロック図である。 1・・・原動機としてのディーゼルエンジン、2゜9・
・・エンジン出力演算器、3・・・微分器、4・・・エ
ンジン出力変化率設定器、5・・・エンジン出力変化率
調節器、6・・・制限器、7・・・エンジン速度設定器
、8・・・エンジンガバナ、10・・・負荷機械として
の交流発電機、11・・・界磁巻線、14・・・エンジ
ン出力演算器、15・・・電圧設定器、16・・・電圧
調節器。 17・・・励磁電源、1゛8・・・界磁サイリスタ、2
0・・・励磁電流調節器、21・・・励磁電流源、30
・・・サイリスタ整流器、31・・・直流電動機、32
・・・速度発電機、35・・・速度設定器、36・・・
速度調節器、37・・・電流調節器。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)原動機の出力により該原動機に結合されている負荷
    機械を駆動する装置において、前記原動機または負荷機
    械の運転中の諸量から前記原動機の出力を求め、該出力
    の時間微分値から得られる当該原動機出力変化率検出値
    と該原動機に許容される出力変化率設定値とを入力する
    出力変化率調節器からの出力信号により前記原動機また
    は負荷機械を制御することを特徴とする原動機の出力変
    化率制御方法。 2)特許請求の範囲第1項記載の出力変化率制御方法に
    おいて、前記出力変化率調節器出力信号により前記原動
    機ガバナの出力を制限することを特徴とする原動機の出
    力変化率制御方法。 3)特許請求の範囲第1項記載の出力変化率制御方法に
    おいて、前記出力変化率調節器出力信号により前記負荷
    機械の運転を制御する制御ループに制限をかけることを
    特徴とする原動機の出力変化率制御方法。
JP59143634A 1984-07-11 1984-07-11 原動機の出力変化率制御装置 Granted JPS6123206A (ja)

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JP59143634A JPS6123206A (ja) 1984-07-11 1984-07-11 原動機の出力変化率制御装置

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JP59143634A JPS6123206A (ja) 1984-07-11 1984-07-11 原動機の出力変化率制御装置

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JPS6123206A true JPS6123206A (ja) 1986-01-31
JPH0441364B2 JPH0441364B2 (ja) 1992-07-08

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ID=15343319

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6357872A (ja) * 1986-08-27 1988-03-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> ガスエンジン発電設備のガスエンジン点火タイミング自動変更装置
JPS6474099A (en) * 1987-09-14 1989-03-20 Sawafuji Electric Co Ltd Rotation controller

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS537609A (en) * 1976-07-07 1978-01-24 Du Pont Method of producing alpha * betaaunsaturated aldehyde
JPS5411876A (en) * 1977-06-29 1979-01-29 Mitsubishi Electric Corp Sluding freezing device

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