JPS6412200B2 - - Google Patents
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- JPS6412200B2 JPS6412200B2 JP55007684A JP768480A JPS6412200B2 JP S6412200 B2 JPS6412200 B2 JP S6412200B2 JP 55007684 A JP55007684 A JP 55007684A JP 768480 A JP768480 A JP 768480A JP S6412200 B2 JPS6412200 B2 JP S6412200B2
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- JP
- Japan
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- output
- selection circuit
- regulator
- amplifier
- input
- Prior art date
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/32—Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
- F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
- F01D17/24—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical electrical
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/10—Basic functions
- F05D2200/11—Sum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発電機およびタービンからなるター
ボセツトの出力および回転数を制御するためにタ
ービン調整弁の前段に回転数調節器および出力調
節器が設けられているターボセツトの出力および
回転数制御装置に関する。
ボセツトの出力および回転数を制御するためにタ
ービン調整弁の前段に回転数調節器および出力調
節器が設けられているターボセツトの出力および
回転数制御装置に関する。
この種のターボセツトをタービン調整弁の操作
によつて制御する場合、発電機を電気系統に同期
化する前にターボセツトは定格回転数まで加速さ
れなければならない。同期後通常運転ではターボ
セツトは所定の出力を発生すべきであるので、回
転数制御から出力制御に切換えられなければなら
ない。系統擾乱時または他の理由による発電機発
生出力の突然の出力低下の際には、ターボセツト
が許容できない回転数に達しないことが保証され
なければならない。このためには回転数監視装置
によつてタービン調整弁の制御ループに作用を及
ぼされなければならない。
によつて制御する場合、発電機を電気系統に同期
化する前にターボセツトは定格回転数まで加速さ
れなければならない。同期後通常運転ではターボ
セツトは所定の出力を発生すべきであるので、回
転数制御から出力制御に切換えられなければなら
ない。系統擾乱時または他の理由による発電機発
生出力の突然の出力低下の際には、ターボセツト
が許容できない回転数に達しないことが保証され
なければならない。このためには回転数監視装置
によつてタービン調整弁の制御ループに作用を及
ぼされなければならない。
本発明の目的は、分離された回転数監視なしに
しかも回転数調節器および出力調節器に対する付
加的な制御操作なしに、起動時にも負荷しや断時
にも回転数調節器による出力調節器の分離が行な
われる出力および回転数制御装置を提供すること
にある。
しかも回転数調節器および出力調節器に対する付
加的な制御操作なしに、起動時にも負荷しや断時
にも回転数調節器による出力調節器の分離が行な
われる出力および回転数制御装置を提供すること
にある。
この目的は本発明によれば、回転数調節器およ
び出力調節器の出力端は最大値選択回路の入力端
に接続し、回転数調節器の出力端は更に一定の比
較値を導かれる加算要素に接続し、この加算要素
の出力端は最小値選択回路の一方の入力端に接続
し、前記最大値選択回路の出力端はその最小値選
択回路の他方の入力端に接続し、その最小値選択
回路の出力端はタービン調整弁のための位置調節
器の入力端に接続することによつて達成される。
び出力調節器の出力端は最大値選択回路の入力端
に接続し、回転数調節器の出力端は更に一定の比
較値を導かれる加算要素に接続し、この加算要素
の出力端は最小値選択回路の一方の入力端に接続
し、前記最大値選択回路の出力端はその最小値選
択回路の他方の入力端に接続し、その最小値選択
回路の出力端はタービン調整弁のための位置調節
器の入力端に接続することによつて達成される。
本発明による装置の実施例が第１図にブロツク
図にて示されている。第２図は加算増幅器を用い
た最大値および最小値選択回路の実施例を示す。
図にて示されている。第２図は加算増幅器を用い
た最大値および最小値選択回路の実施例を示す。
第１図には、主として発電機２およびタービン
３からなるターボセツト１が示されている。ター
ビン３には回転数測定器４が接続されていて、タ
ービン３は蒸気側に調整弁５および急速止め弁６
が前置されている。発電機２は電気系統７に接続
されている。出力測定のために、発電機２から発
生する有効電力を求めるための出力測定器８が設
けられている。
３からなるターボセツト１が示されている。ター
ビン３には回転数測定器４が接続されていて、タ
ービン３は蒸気側に調整弁５および急速止め弁６
が前置されている。発電機２は電気系統７に接続
されている。出力測定のために、発電機２から発
生する有効電力を求めるための出力測定器８が設
けられている。
回転数調節器９には目標値−実際値比較のため
に加算要素１０が前置されていて、この加算要素
には正極性で回転数目標値１１が導かれると共に
負極性で回転数測定器４の出力が回転数実際値と
して導かれる。同様に出力調節器１２には加算要
素１３が前置されていて、この加算要素１３には
目標値−実際値比較のために出力目標値１４が正
極性で導かれると共に出力測定器８の出力が負極
性で出力実際値として導かれる。回転数調節器９
の出力端１５は最大値選択回路１６の一方の入力
端に接続されている。回転数調節器９の出力は加
算要素１７にも導かれる。この加算要素には正の
電位を有する比較値１８が導かれる。この比較値
１８は、回転数調節器９の出力電位“０”の場合
にタービン３に前置されている調整弁５がそれの
最大に用意された開度位置をとるように設定する
ことが好ましい。
に加算要素１０が前置されていて、この加算要素
には正極性で回転数目標値１１が導かれると共に
負極性で回転数測定器４の出力が回転数実際値と
して導かれる。同様に出力調節器１２には加算要
素１３が前置されていて、この加算要素１３には
目標値−実際値比較のために出力目標値１４が正
極性で導かれると共に出力測定器８の出力が負極
性で出力実際値として導かれる。回転数調節器９
の出力端１５は最大値選択回路１６の一方の入力
端に接続されている。回転数調節器９の出力は加
算要素１７にも導かれる。この加算要素には正の
電位を有する比較値１８が導かれる。この比較値
１８は、回転数調節器９の出力電位“０”の場合
にタービン３に前置されている調整弁５がそれの
最大に用意された開度位置をとるように設定する
ことが好ましい。
最大値選択回路１６の出力端１９および加算要
素１７の出力端２０は最小値選択回路２１の入力
端に接続されている。この最小値選択回路２１の
出力端２２はタービン調整弁５を制御するための
位置調節器２３に接続されている。位置調節器２
３は、目標値−実際値比較のための加算要素２４
と、調節演算部２５および調整弁５に作用する電
気−油圧変換器２６とからなる。
素１７の出力端２０は最小値選択回路２１の入力
端に接続されている。この最小値選択回路２１の
出力端２２はタービン調整弁５を制御するための
位置調節器２３に接続されている。位置調節器２
３は、目標値−実際値比較のための加算要素２４
と、調節演算部２５および調整弁５に作用する電
気−油圧変換器２６とからなる。
最大値選択回路１６および最小値選択回路２１
の構成例を示す第２図では、回転数調節器９の出
力端１５が抵抗２７を介して増幅器２８の＋入力
端と増幅器２９の−入力端とに接続されている。
ここで使用されている増幅器はそれぞれ１つの＋
および−入力端を持つていて、出力端には、＋入
力端における電位がまさつているときは正の電位
が存在し、−入力端における電位がまさつている
ときは負の電位が存在するようになつている。増
幅器２９の出力端はダイオード３０および抵抗３
１を介して増幅器２９の−入力端に帰還結合され
ている。さらに増幅器２８の出力端は導線３２を
介して増幅器２８の−入力端に帰還結合されてい
る。
の構成例を示す第２図では、回転数調節器９の出
力端１５が抵抗２７を介して増幅器２８の＋入力
端と増幅器２９の−入力端とに接続されている。
ここで使用されている増幅器はそれぞれ１つの＋
および−入力端を持つていて、出力端には、＋入
力端における電位がまさつているときは正の電位
が存在し、−入力端における電位がまさつている
ときは負の電位が存在するようになつている。増
幅器２９の出力端はダイオード３０および抵抗３
１を介して増幅器２９の−入力端に帰還結合され
ている。さらに増幅器２８の出力端は導線３２を
介して増幅器２８の−入力端に帰還結合されてい
る。
出力調節器１２の出力信号が回転数調節器９の
出力信号よりも大きい場合には、ダイオード３０
が導通して増幅器２９で増幅された出力信号が増
幅器２８の入力端に作用する。これにより最大値
選択回路１６の出力線３３につながつている増幅
器２８の出力端には出力調節器１２の出力信号に
相当する信号が生じる。
出力信号よりも大きい場合には、ダイオード３０
が導通して増幅器２９で増幅された出力信号が増
幅器２８の入力端に作用する。これにより最大値
選択回路１６の出力線３３につながつている増幅
器２８の出力端には出力調節器１２の出力信号に
相当する信号が生じる。
回転数調節器９がより大きな信号を発生する場
合には、ダイオード３０が阻止され、出力線３３
上の電位は回転数調節器９の出力に相当する。し
たがつて最大値選択が行なわれるのである。同じ
ように最小値選択回路２１は増幅器３４および３
５とダイオード３６とにより構成されている。こ
のダイオード３６は最大値選択回路１６における
ダイオード３０とは逆の極性にされているので、
増幅器３５の出力は、それの＋入力端における入
力電位が最小値選択回路出力線３３につながる増
幅器３４の＋入力端における入力電位よりも小さ
いときにのみ増幅器３４の入力端に作用する。増
幅器３５の＋入力端は加算要素１７の出力線３７
に接続されている。
合には、ダイオード３０が阻止され、出力線３３
上の電位は回転数調節器９の出力に相当する。し
たがつて最大値選択が行なわれるのである。同じ
ように最小値選択回路２１は増幅器３４および３
５とダイオード３６とにより構成されている。こ
のダイオード３６は最大値選択回路１６における
ダイオード３０とは逆の極性にされているので、
増幅器３５の出力は、それの＋入力端における入
力電位が最小値選択回路出力線３３につながる増
幅器３４の＋入力端における入力電位よりも小さ
いときにのみ増幅器３４の入力端に作用する。増
幅器３５の＋入力端は加算要素１７の出力線３７
に接続されている。
加算要素１７は同様に２つの増幅器３８および
３９を持つている。増幅器３８の＋入力端は固定
の比較値１８としての正電位を抵抗４０を介して
導かれる。別の抵抗４０ａが増幅器３８の＋入力
端と零電位点との間にあるので、増幅器３８の＋
入力端は定められた一定電位に置かれる。増幅器
３８は抵抗４１を介してそれの−入力端に帰還結
合されている。さらに回転数調節器９の出力線１
５が抵抗４２を介して増幅器３８の−入力端に接
続されている。
３９を持つている。増幅器３８の＋入力端は固定
の比較値１８としての正電位を抵抗４０を介して
導かれる。別の抵抗４０ａが増幅器３８の＋入力
端と零電位点との間にあるので、増幅器３８の＋
入力端は定められた一定電位に置かれる。増幅器
３８は抵抗４１を介してそれの−入力端に帰還結
合されている。さらに回転数調節器９の出力線１
５が抵抗４２を介して増幅器３８の−入力端に接
続されている。
回転数調節器９の出力値が正の場合（目標回転
数が実際回転数よりも大きい場合）には、増幅器
３８の出力端における電位は減少する。この出力
端は増幅器３９の−入力端に抵抗４３を介して接
続されている。増幅器３９の＋入力端は増幅器３
８の＋入力端と同様に固定電位（０ボルト）に置
かれていて、さらに増幅器３９は抵抗４４を介し
て帰還結合されている。増幅器３９は加算要素１
７の出力線３７と接続されている。増幅器３８に
おける出力値が小さくなつた場合には、それによ
つて増幅器３９の−入力端における値が減らさ
れ、これにより出力線３７の電位が増やされる。
つまり、増幅器３９は反転段として動作するの
で、出力線３７における値は加算要素１７の両入
力線の電位の和に相当する。
数が実際回転数よりも大きい場合）には、増幅器
３８の出力端における電位は減少する。この出力
端は増幅器３９の−入力端に抵抗４３を介して接
続されている。増幅器３９の＋入力端は増幅器３
８の＋入力端と同様に固定電位（０ボルト）に置
かれていて、さらに増幅器３９は抵抗４４を介し
て帰還結合されている。増幅器３９は加算要素１
７の出力線３７と接続されている。増幅器３８に
おける出力値が小さくなつた場合には、それによ
つて増幅器３９の−入力端における値が減らさ
れ、これにより出力線３７の電位が増やされる。
つまり、増幅器３９は反転段として動作するの
で、出力線３７における値は加算要素１７の両入
力線の電位の和に相当する。
第１図による全体の回路動作は次のとおりであ
る。
る。
ターボセツト１を定格回転数へ加速するため
に、出力目標値１４は値０に設定され、回転数目
標値１１がゆつくりと上昇される。これによつて
回転数調節器９は出力調節器１２よりも大きな信
号を発生するので、最大値選択回路１６の出力端
１９には回転数の目標値−実際値偏差に相当する
電位が生じる。この電位は加算要素１７の出力端
２０における電位よりも小さい。なぜならば比較
値１８はタービン調整弁５の最大開度位置に相当
する値を有するからである。その結果、タービン
調整弁５の位置は回転数調節器９によつて決めら
れ、この弁は回転数が定格値に達して回転数目標
値がそれ以上は高められないようになるまでは開
かれる。
に、出力目標値１４は値０に設定され、回転数目
標値１１がゆつくりと上昇される。これによつて
回転数調節器９は出力調節器１２よりも大きな信
号を発生するので、最大値選択回路１６の出力端
１９には回転数の目標値−実際値偏差に相当する
電位が生じる。この電位は加算要素１７の出力端
２０における電位よりも小さい。なぜならば比較
値１８はタービン調整弁５の最大開度位置に相当
する値を有するからである。その結果、タービン
調整弁５の位置は回転数調節器９によつて決めら
れ、この弁は回転数が定格値に達して回転数目標
値がそれ以上は高められないようになるまでは開
かれる。
ターボセツト１の回転数が定格回転数に達し、
発電機２が系統７と同期化されたならば、回転数
目標値は一定に保持されて出力目標値１４が高め
られる。出力調節器１２の出力が回転数調節器９
の出力よりも大きくなるや否や、出力調節器１２
が弁５の位置を決める。
発電機２が系統７と同期化されたならば、回転数
目標値は一定に保持されて出力目標値１４が高め
られる。出力調節器１２の出力が回転数調節器９
の出力よりも大きくなるや否や、出力調節器１２
が弁５の位置を決める。
発電機２が系統に結合されている限り、通常の
系統運転時には目標回転数と実際回転数との間の
偏差は無視でき実際上零に等しい。しかして上述
のように比較値１８はタービン調整弁５の最大開
度位置に相当する正の値を有するから、通常の系
統運転時には回転数調節器９の出力は実際上零に
等しく、その結果出力調節器１２の出力は回転数
調節器９の出力より大きく、比較値１８より小さ
い。それ故回転数調節器１２の出力信号が最大値
選択回路１６および最小値選択回路２１を通り、
したがつてタービン調整弁５の開度を決定する。
系統運転時には目標回転数と実際回転数との間の
偏差は無視でき実際上零に等しい。しかして上述
のように比較値１８はタービン調整弁５の最大開
度位置に相当する正の値を有するから、通常の系
統運転時には回転数調節器９の出力は実際上零に
等しく、その結果出力調節器１２の出力は回転数
調節器９の出力より大きく、比較値１８より小さ
い。それ故回転数調節器１２の出力信号が最大値
選択回路１６および最小値選択回路２１を通り、
したがつてタービン調整弁５の開度を決定する。
しかしながら、例えば電気系統７における系統
擾乱によつて発電機の負荷が減少し、発電機が全
く、または僅かしか出力を送り出せなくなるや否
や、タービン３は加速され、回転数実際値が回転
数目標値１１を上回る。これによつて回転数調節
器９の出力端には、加算要素１７の出力端２０に
おける電位を減らす負の値が生じる。同時に出力
調節器１２の出力信号は増大する。すなわち出力
端１９における電位は、前に送り出されていた電
力に相応する正の値から、より大きい正の値にな
り、一方出力端２０における電位は逆向きに変化
し、タービン調整弁５の最大開度に相応する最大
値からタービン調整弁５の完全に閉じた状態に対
応する零の値に向け変化する。両出力端１９，２
０における出力信号の小さい方が最小値選択回路
２１を通り、タービン調整弁５の開度を決定す
る。
擾乱によつて発電機の負荷が減少し、発電機が全
く、または僅かしか出力を送り出せなくなるや否
や、タービン３は加速され、回転数実際値が回転
数目標値１１を上回る。これによつて回転数調節
器９の出力端には、加算要素１７の出力端２０に
おける電位を減らす負の値が生じる。同時に出力
調節器１２の出力信号は増大する。すなわち出力
端１９における電位は、前に送り出されていた電
力に相応する正の値から、より大きい正の値にな
り、一方出力端２０における電位は逆向きに変化
し、タービン調整弁５の最大開度に相応する最大
値からタービン調整弁５の完全に閉じた状態に対
応する零の値に向け変化する。両出力端１９，２
０における出力信号の小さい方が最小値選択回路
２１を通り、タービン調整弁５の開度を決定す
る。
出力端２０の出力信号は急速に出力端１９の出
力信号より小さくなり、タービン調整弁５を急速
に閉じるように働き、例えばタービン調整弁５の
５％の過回転数においてタービン調整弁５が完全
に閉じられる値に達する。
力信号より小さくなり、タービン調整弁５を急速
に閉じるように働き、例えばタービン調整弁５の
５％の過回転数においてタービン調整弁５が完全
に閉じられる値に達する。
このように、最小値選択回路２１の出力端２２
における出力信号は異常運転時には常にタービン
速度を減少させる方向に変化するものであるか
ら、ターボセツト１が許容できない過回転数に達
するのが避けられ、ターボセツトは安定に運転さ
れる。
における出力信号は異常運転時には常にタービン
速度を減少させる方向に変化するものであるか
ら、ターボセツト１が許容できない過回転数に達
するのが避けられ、ターボセツトは安定に運転さ
れる。
第１図は本発明装置一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図における最大値選択回路およ
び最小値選択回路の一構成例を示すブロツク図で
ある。 １……ターボセツト、２……発電機、３……タ
ービン、４……回転数測定装置、５……タービン
調整弁、７……急速閉鎖弁、７……電気系統、８
……出力測定器、９……回転数調節器、１０……
加算要素、１１……回転数目標値、１２……出力
調節器、１３……加算要素、１４……出力目標
値、１６……最大値選択回路、１７……加算要
素、１８……比較値、２１……最小値選択回路、
２３……位置調節器、２４……加算要素、２５…
…調節演算部、２６……電気−油圧変換器、２７
……抵抗、２８，２９……増幅器、３０……ダイ
オード、３１……抵抗、３４，３５……増幅器、
３６……ダイオード、３８，３９……増幅器、４
０〜４４……抵抗。
図、第２図は第１図における最大値選択回路およ
び最小値選択回路の一構成例を示すブロツク図で
ある。 １……ターボセツト、２……発電機、３……タ
ービン、４……回転数測定装置、５……タービン
調整弁、７……急速閉鎖弁、７……電気系統、８
……出力測定器、９……回転数調節器、１０……
加算要素、１１……回転数目標値、１２……出力
調節器、１３……加算要素、１４……出力目標
値、１６……最大値選択回路、１７……加算要
素、１８……比較値、２１……最小値選択回路、
２３……位置調節器、２４……加算要素、２５…
…調節演算部、２６……電気−油圧変換器、２７
……抵抗、２８，２９……増幅器、３０……ダイ
オード、３１……抵抗、３４，３５……増幅器、
３６……ダイオード、３８，３９……増幅器、４
０〜４４……抵抗。
Claims (1)
- １ 発電機およびタービンからなるターボセツト
の出力および回転数制御のために、タービンに前
置されている調整弁の前段に回転数調節器および
出力調節器が設けられているものにおいて、回転
数調節器および出力調節器の出力端は最大値選択
回路の入力端に接続し、回転数調節器の出力端は
更に一定の比較値を一方の入力端に導かれる加算
要素の他方の入力端に接続し、この加算要素の出
力端は最小値選択回路の一方の入力端に接続し、
前記最大値選択回路の出力端はこの最小値選択回
路の他方の入力端に接続し、この最小値選択回路
の出力端は前記調整弁のための位置調節器の入力
側に接続したことを特徴とするターボセツトの出
力および回転制御装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792903039 DE2903039A1 (de) | 1979-01-26 | 1979-01-26 | Leistungs- und drehzahlregeleinrichtung fuer einen turbosatz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55102019A JPS55102019A (en) | 1980-08-04 |
| JPS6412200B2 true JPS6412200B2 (ja) | 1989-02-28 |
Family
ID=6061478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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