JPH029951A - ペルトン水車のデフレクタ開閉装置 - Google Patents
ペルトン水車のデフレクタ開閉装置Info
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- JPH029951A JPH029951A JP63156839A JP15683988A JPH029951A JP H029951 A JPH029951 A JP H029951A JP 63156839 A JP63156839 A JP 63156839A JP 15683988 A JP15683988 A JP 15683988A JP H029951 A JPH029951 A JP H029951A
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- Japan
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- deflector
- servo motor
- coil spring
- rod
- electric servo
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
- F03B1/04—Nozzles; Nozzle-carrying members
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ペルトン水軍のデフレクタの開閉を電動サー
ボモータを用いて行うようにしたデフレクタ開閉装置の
改良に関する。
ボモータを用いて行うようにしたデフレクタ開閉装置の
改良に関する。
最近の小水力発電所においては、建設コストや保守費用
の低減を図るため、ペルトン水車用の調速機にも、電動
サーボモータが一般に採用されるに至っている。
の低減を図るため、ペルトン水車用の調速機にも、電動
サーボモータが一般に採用されるに至っている。
これを、第５図を参照して説明すると、電動サーボ゛モ
ータ１には、その回転を制御するための制御器２が接続
され、かつ、この回転によって前後動するロッド３が備
えられている。ロッド３の先端は、はぼ中央を回転自在
に支承されたクランク４の一端に回転自在に連結されて
いる。一方、クランク４には、デフレクタ５が一体に連
接され、その先端がランナ６のバゲット７と、このバゲ
ット７にジェットを噴出するニードル８との間に位置す
るように配置されている。
ータ１には、その回転を制御するための制御器２が接続
され、かつ、この回転によって前後動するロッド３が備
えられている。ロッド３の先端は、はぼ中央を回転自在
に支承されたクランク４の一端に回転自在に連結されて
いる。一方、クランク４には、デフレクタ５が一体に連
接され、その先端がランナ６のバゲット７と、このバゲ
ット７にジェットを噴出するニードル８との間に位置す
るように配置されている。
次に、動作を説明する。
電動サーボモータ１を作動させてロッド３を前進させる
ことにより、クランク４を介してデフレフタ５をニード
ル８と反対側（同図左方向）に揺動させてデフレクタ５
を開く。これによって二ドル８から噴出されるジェット
かパケット７に当る。電動サーボモータ１を逆作動させ
てロッド３を後退させることにより、クランク４を介し
てデフレクタ５をニードル８側（同じく右方向）に揺動
させて閉じる。これによってニードル８から噴出される
ジェットをデフレクタ５により遮ってパケット７に当ら
ないようにする。
ことにより、クランク４を介してデフレフタ５をニード
ル８と反対側（同図左方向）に揺動させてデフレクタ５
を開く。これによって二ドル８から噴出されるジェット
かパケット７に当る。電動サーボモータ１を逆作動させ
てロッド３を後退させることにより、クランク４を介し
てデフレクタ５をニードル８側（同じく右方向）に揺動
させて閉じる。これによってニードル８から噴出される
ジェットをデフレクタ５により遮ってパケット７に当ら
ないようにする。
このペルトン水車のデルレクタ５の、特に閉動作に要す
る時間は、ペルトン水車の負荷遮断や急停止時等の応答
時において、異状回転上昇の発生を防止するため、１〜
３秒と最少時間であることが要求される。このことは、
デフレクタ５の操作力をかなり大きくする必要があるこ
とを意味し、電動サーボモータも、この発生出力か大容
量なものを使用する必要がある。
る時間は、ペルトン水車の負荷遮断や急停止時等の応答
時において、異状回転上昇の発生を防止するため、１〜
３秒と最少時間であることが要求される。このことは、
デフレクタ５の操作力をかなり大きくする必要があるこ
とを意味し、電動サーボモータも、この発生出力か大容
量なものを使用する必要がある。
即ち、上記電動サーボモータ１の出力は、デフレクタ５
の操作力に比例し、閉鎖時間に反比例して決まる。ペル
トン水軍のデフレクタ５の開閉時間は、一般には開時間
が１０〜３０秒と長く、閉鎖時間は２〜４秒と短い。こ
のため、電動サーボモータ１の出力は、デフレクタの閉
鎖時間と操作力で決まり、閉鎖時間が短時間であるため
、大容量となってしまう。
の操作力に比例し、閉鎖時間に反比例して決まる。ペル
トン水軍のデフレクタ５の開閉時間は、一般には開時間
が１０〜３０秒と長く、閉鎖時間は２〜４秒と短い。こ
のため、電動サーボモータ１の出力は、デフレクタの閉
鎖時間と操作力で決まり、閉鎖時間が短時間であるため
、大容量となってしまう。
しかしながら、電動サーボモータ１の容量は、低電圧（
１００〜２００Ｖ）の容量では、比較的低出力（１０ｋ
Ｗ以下）であるために、この容量を増大させることは困
難であり、このため電動サーボモータ１でデフレクタ５
を開閉させるようにしたベントン水車における発生出力
は、５０００ｋＷ程度か限界であるのが現状であった。
１００〜２００Ｖ）の容量では、比較的低出力（１０ｋ
Ｗ以下）であるために、この容量を増大させることは困
難であり、このため電動サーボモータ１でデフレクタ５
を開閉させるようにしたベントン水車における発生出力
は、５０００ｋＷ程度か限界であるのが現状であった。
更に、電動サーボモータ１の機械的Ｒ横部の噛りや掌耗
部のフリクションの増大等による不動作に対するバック
アップとしての機能は、一般には何等備えられていなか
った。
部のフリクションの増大等による不動作に対するバック
アップとしての機能は、一般には何等備えられていなか
った。
本発明は上記に鑑み、電動サーボモータの容量を増大さ
せることなく、負荷遮断時等におけるデフレクタの閉鎖
時間を大ｒｌＪに短縮させることかできるとともに、こ
のデフレクタの閉鎖を確実に行うことができるものを提
供することを目的とする。
せることなく、負荷遮断時等におけるデフレクタの閉鎖
時間を大ｒｌＪに短縮させることかできるとともに、こ
のデフレクタの閉鎖を確実に行うことができるものを提
供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明におけるペルトン水↓
のデフレクタ開閉装置は、電動サーボモータとデフレク
タとをリンク機構を介して連結し、この電動サーボモー
タの作動によりデフレクタの開閉動作を行わせるととも
に、上記リンク機構にデフレクタの開動作によってエネ
ルギを蓄積するコイルばねを備えるとともに電動サーボ
モータと切離し自在なデフレクタ閉ｇ、ａｍを介在させ
、この閉頭機構のコイルばねのエネルギでデフレクタの
急速な閉動作を行わせるよう構成したものである。
のデフレクタ開閉装置は、電動サーボモータとデフレク
タとをリンク機構を介して連結し、この電動サーボモー
タの作動によりデフレクタの開閉動作を行わせるととも
に、上記リンク機構にデフレクタの開動作によってエネ
ルギを蓄積するコイルばねを備えるとともに電動サーボ
モータと切離し自在なデフレクタ閉ｇ、ａｍを介在させ
、この閉頭機構のコイルばねのエネルギでデフレクタの
急速な閉動作を行わせるよう構成したものである。
上記のように構成した本発明によれば、通常の運転状態
におけるデフレクタの開閉動作は電動サーボモータと、
これに接続した状態にあるデフレクタ閉ｇ機構のコイル
ばねに蓄積されたエネルギによって行わせるとともに、
このデフレクタ閉頭機構と電動サーボモータとを切離す
ことによって、このデフレクタの開動作中にデフレクタ
閉鎖機構のコイルばねに＠積されたエネルギのみによっ
て、デフレクタの急速で短時間な閉鎖を行うことができ
る。
におけるデフレクタの開閉動作は電動サーボモータと、
これに接続した状態にあるデフレクタ閉ｇ機構のコイル
ばねに蓄積されたエネルギによって行わせるとともに、
このデフレクタ閉頭機構と電動サーボモータとを切離す
ことによって、このデフレクタの開動作中にデフレクタ
閉鎖機構のコイルばねに＠積されたエネルギのみによっ
て、デフレクタの急速で短時間な閉鎖を行うことができ
る。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図乃至第３図は、第１の実施例を示すもので、電動
サーボモータ１には、この回転を制御するための制御器
２が接続されているとともに、この回転によって前後動
するロンド３が備えられ、このロッド３の先端は、−Ｓ
を枢軸９を介して揺動自在に支承した揺動体１０に回転
自在に連結されている。
サーボモータ１には、この回転を制御するための制御器
２が接続されているとともに、この回転によって前後動
するロンド３が備えられ、このロッド３の先端は、−Ｓ
を枢軸９を介して揺動自在に支承した揺動体１０に回転
自在に連結されている。
この揺動体１０には、互いに当接自在で当接して一本の
アームとしての働きをなす一対の上部及び下部ロックア
ーム１１．１２がそのほぼ中央において回転自在に支承
されているとともに、この上部ロックアーム１１の上面
に当接するロツド１３を備え、上記制御器２に接続させ
たソレノイド１４か備えられている。
アームとしての働きをなす一対の上部及び下部ロックア
ーム１１．１２がそのほぼ中央において回転自在に支承
されているとともに、この上部ロックアーム１１の上面
に当接するロツド１３を備え、上記制御器２に接続させ
たソレノイド１４か備えられている。
更に、上記枢軸９には、ベルクランク状で水平状部１５
ａと鉛直状部１５ｂとからなる揺動アーム１５のほぼ中
央の屈曲部か揺動自在に支承されているとともに、この
揺動アーム１５の水平状部１５ａの先端と上記下部ロッ
クアーム１２の一端との間は、両端において回転自在な
リンク１６で連結されている。
ａと鉛直状部１５ｂとからなる揺動アーム１５のほぼ中
央の屈曲部か揺動自在に支承されているとともに、この
揺動アーム１５の水平状部１５ａの先端と上記下部ロッ
クアーム１２の一端との間は、両端において回転自在な
リンク１６で連結されている。
而して、通常はソレノイド１４を介してこのロッド１３
を下降させておくことにより、上記一対の上部及び下部
ロックアーム１１．１２を互いに接触させて両者を一体
となし、これによってリンク１６を介して揺動体１０と
揺動アーム１５とが一体となって揺動し、ソレノイド１
４を作動させてロッド１３を上昇させることにより、上
部及び下部ロックアーム１１．１２の接触を解いて、揺
動体１０と揺動アーム１５か互いに独立した揺動運動を
行うように構成されている。
を下降させておくことにより、上記一対の上部及び下部
ロックアーム１１．１２を互いに接触させて両者を一体
となし、これによってリンク１６を介して揺動体１０と
揺動アーム１５とが一体となって揺動し、ソレノイド１
４を作動させてロッド１３を上昇させることにより、上
部及び下部ロックアーム１１．１２の接触を解いて、揺
動体１０と揺動アーム１５か互いに独立した揺動運動を
行うように構成されている。
上記揺動アーム１５の水平状部１５ａの先端とリンク１
６の連結部には、内部にコイルはね１７を収納したデフ
レクタ閉鎖機構１８の上下動ロッド１９の上端が回転自
在に連結され、この水平状部１５ ａの下方への揺動に
よって、この上下動ロッド１９を介してコイルはね１７
を圧縮してこれにエネルギか蓄積されるようなされてい
る。
６の連結部には、内部にコイルはね１７を収納したデフ
レクタ閉鎖機構１８の上下動ロッド１９の上端が回転自
在に連結され、この水平状部１５ ａの下方への揺動に
よって、この上下動ロッド１９を介してコイルはね１７
を圧縮してこれにエネルギか蓄積されるようなされてい
る。
更に、この揺動アーム１５の鉛直状部１５ｂの下端には
引張ロッド２０が回転自在に連結され、このロッド２０
の他端は、はぼ中央を回転自在に支承された上記クラン
ク４の一端に回転自在に連結されている９一方、このク
ランク４には、デフレクタ５が一体に連接され、その先
端かランナ６のパケット７と、このパケット７にジェッ
トを噴出するニードル８との間に位置するように配置さ
れている。
引張ロッド２０が回転自在に連結され、このロッド２０
の他端は、はぼ中央を回転自在に支承された上記クラン
ク４の一端に回転自在に連結されている９一方、このク
ランク４には、デフレクタ５が一体に連接され、その先
端かランナ６のパケット７と、このパケット７にジェッ
トを噴出するニードル８との間に位置するように配置さ
れている。
而して、通常は第１図に示すように、ソレノイド１４を
介してロッド１３を下降させておくことにより、上部及
び下部ロックアーム１１．１２を当接させて両者を一体
とさせておく、この状態で、電動サーボモータ１を作動
させて、このロッド３を後退させることにより、揺動体
１０を下方（第１図右方向）に揺動させ、同時にこれと
一体の揺動アーム１５も同方向に回転させ、これによっ
てコイルばね１７を圧縮させるとともに、リンク２０及
びクランク４を介してデフレクタ５を二ドル８と反対側
に揺動させてこれを開き、これによってニードル８から
噴出されるジェットがパケット７に当るようにする。
介してロッド１３を下降させておくことにより、上部及
び下部ロックアーム１１．１２を当接させて両者を一体
とさせておく、この状態で、電動サーボモータ１を作動
させて、このロッド３を後退させることにより、揺動体
１０を下方（第１図右方向）に揺動させ、同時にこれと
一体の揺動アーム１５も同方向に回転させ、これによっ
てコイルばね１７を圧縮させるとともに、リンク２０及
びクランク４を介してデフレクタ５を二ドル８と反対側
に揺動させてこれを開き、これによってニードル８から
噴出されるジェットがパケット７に当るようにする。
そして、負荷遮断時等、デフレクタ５を急速に閉鎖する
必要がある時には、第１図の矢印で示すように、制御器
２からの信号によりソレノイド１４を作動させてロッド
１３を後退させ、これによって上部及び下部のロックア
ーム１１，１．２の当接を解いて、揺動アーム１５か揺
動体１０と独立して揺動するようになす。
必要がある時には、第１図の矢印で示すように、制御器
２からの信号によりソレノイド１４を作動させてロッド
１３を後退させ、これによって上部及び下部のロックア
ーム１１，１．２の当接を解いて、揺動アーム１５か揺
動体１０と独立して揺動するようになす。
すると、この揺動アーム１５は、コイルばね１７に蓄え
られたエネルギによって、この水平状部１５ａが上昇す
る方向（同図左方向）に揺動し、第２図に示すように揺
動体１５の鉛直状部１５ｂによりリンク２０をこの揺動
アーム１５の方向に引張って、クランク４を介してデフ
レクタ５をニードル８側に揺動させてこれを閉じ、これ
によ−ってニードル８から噴出されるジエツ１〜をデフ
レクタ５により遮ってパケット７に当らないようになす
。
られたエネルギによって、この水平状部１５ａが上昇す
る方向（同図左方向）に揺動し、第２図に示すように揺
動体１５の鉛直状部１５ｂによりリンク２０をこの揺動
アーム１５の方向に引張って、クランク４を介してデフ
レクタ５をニードル８側に揺動させてこれを閉じ、これ
によ−ってニードル８から噴出されるジエツ１〜をデフ
レクタ５により遮ってパケット７に当らないようになす
。
このように、デフレクタ閉！ａｎｔｓのコイルばね１７
に蓄積させたエネルギによって、デフレクタ５を閉鎖す
ることにより、この閉鎖を急速に行うことができる。
に蓄積させたエネルギによって、デフレクタ５を閉鎖す
ることにより、この閉鎖を急速に行うことができる。
しかる後に、第３図に示すように、電動サーボモータ１
を作動させてこのロッド３を前進さぜ、これによって上
部及び下部ロックアーム１１１２を再び接触させて両者
を一本のアームの如くなし、更に電動サーボモータ１の
ロッド３を後退させて、第１図に示す通常の運転状態に
戻すのである。
を作動させてこのロッド３を前進さぜ、これによって上
部及び下部ロックアーム１１１２を再び接触させて両者
を一本のアームの如くなし、更に電動サーボモータ１の
ロッド３を後退させて、第１図に示す通常の運転状態に
戻すのである。
第４図は第２の実施例を示すもので、単に動作原理を示
したものであり、第１図と同一部分には同一符号を付し
ている。第１の実施例と異なる点は、電動サーボモータ
１にウオームギアを使用し、このウオームギアの回転に
よってロッド３を上下動させるものであり、第１の実施
例と同一の作用を行なうものである。
したものであり、第１図と同一部分には同一符号を付し
ている。第１の実施例と異なる点は、電動サーボモータ
１にウオームギアを使用し、このウオームギアの回転に
よってロッド３を上下動させるものであり、第１の実施
例と同一の作用を行なうものである。
本発明は上記のような構成であるので、負荷遮断指令等
に基づくデフレクタの急閉鎖時における閉鎖時間を、電
動サーボモータの容量を増大させることなく大ｒｌに短
縮することができ、これによってペルトン水車の発生出
力を増大させることができる。
に基づくデフレクタの急閉鎖時における閉鎖時間を、電
動サーボモータの容量を増大させることなく大ｒｌに短
縮することができ、これによってペルトン水車の発生出
力を増大させることができる。
しかも、デフレクタを閉鎖させるのに必要な力を常時コ
イルばねのエネルギとして蓄えているので、電動サーボ
モータの電源が切れた時でも、例えばソレノイドを動作
させるだけでこの閉鎖を行うことかできるので、この閉
鎖の代願性か高いといった効果がある。
イルばねのエネルギとして蓄えているので、電動サーボ
モータの電源が切れた時でも、例えばソレノイドを動作
させるだけでこの閉鎖を行うことかできるので、この閉
鎖の代願性か高いといった効果がある。
はデフレクタ急閉鎖時の全開直後における構成図、第３
図は無負荷運転時における構成図、第４図は第２の実施
例を示す構成図、第５図は従来例を示す構成図である。
図は無負荷運転時における構成図、第４図は第２の実施
例を示す構成図、第５図は従来例を示す構成図である。
１・・・電動サーボモータ、４・・・クランク、５・・
・デフレクタ、７・・・パケット、８・・・ニードル、
１０・・・揺動体、１１．１２・・・ロックアーム、１
４・・・ソレノイド、１５・・・揺動アーム、１７・・
・コイルばね、１８・・・デフレクタ閉鎖機構。
・デフレクタ、７・・・パケット、８・・・ニードル、
１０・・・揺動体、１１．１２・・・ロックアーム、１
４・・・ソレノイド、１５・・・揺動アーム、１７・・
・コイルばね、１８・・・デフレクタ閉鎖機構。
出願人代理人 石 川 泰 男
第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は通常運転時における構成図、第２図桔 ｆ 図 早 ２ 旨
図は通常運転時における構成図、第２図桔 ｆ 図 早 ２ 旨
Claims (1)
- 電動サーボモータとデフレクタとをリンク機構を介し
て連結し、この電動サーボモータの作動によりデフレク
タの開閉動作を行わせるとともに、上記リンク機構にデ
フレクタの開動作によってエネルギを蓄積するコイルば
ねを備えるとともに電動サーボモータと切離し自在なデ
フレクタ閉鎖機構を介在させ、この閉鎖機構のコイルば
ねのエネルギでデフレクタの急速な閉動作を行わせるよ
う構成したことを特徴とするペルトン水車のデフレクタ
開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156839A JP2766481B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ペルトン水車のデフレクタ開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156839A JP2766481B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ペルトン水車のデフレクタ開閉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029951A true JPH029951A (ja) | 1990-01-12 |
| JP2766481B2 JP2766481B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=15636499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156839A Expired - Lifetime JP2766481B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ペルトン水車のデフレクタ開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766481B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161980A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ペルトン水車のデフレクタ駆動装置 |
| JPS61175580U (ja) * | 1985-04-23 | 1986-11-01 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63156839A patent/JP2766481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161980A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ペルトン水車のデフレクタ駆動装置 |
| JPS61175580U (ja) * | 1985-04-23 | 1986-11-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2766481B2 (ja) | 1998-06-18 |
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