JPH04365975A - Guide vane closing controller - Google Patents
Guide vane closing controllerInfo
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- JPH04365975A JPH04365975A JP3142229A JP14222991A JPH04365975A JP H04365975 A JPH04365975 A JP H04365975A JP 3142229 A JP3142229 A JP 3142229A JP 14222991 A JP14222991 A JP 14222991A JP H04365975 A JPH04365975 A JP H04365975A
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- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は水力発電所における電
動サーボモータ式電気調速機に使用されるガイドベーン
閉鎖制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a guide vane closing control device used in an electric servo motor type electric speed governor in a hydroelectric power plant.
【０００２】0002
【従来の技術】電動サーボモータ式電気調速機はオイル
レス化にともない、数千ＫＶＡ程度の小水力発電に需要
が高まっている。最近では数万ＫＶＡの水力発電所への
適用も見込まれているため、電動サーボ式電気調速機の
大容量化が必要となっている。大容量化に伴い、電動サ
ーボモータを複数使用して１台の水車を駆動する複式電
動サーボモータ式電気調速機が開発されるようになって
きた。2. Description of the Related Art Electric servo motor type electric speed governors are increasingly in demand for small-scale hydroelectric power generation of several thousand KVA as oil becomes less important. Recently, it is expected to be applied to hydroelectric power plants with capacity of tens of thousands of kilowatts, so it is necessary to increase the capacity of electric servo type electric speed governors. With the increase in capacity, multiple electric servo motor type electric speed governors have been developed that use multiple electric servo motors to drive one water turbine.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】複数電動サーボモータ
式電気調速機の構成を概略的に述べると、調速機制御装
置、２台のベクトル制御装置および２台のサーボモータ
で構成されていて、２台のサーボモータでそれぞれガイ
ドベーンを制御して水車の速度制御を行っている。この
ように構成された電気調速機において、各制御装置が故
障したとすると、水車の速度が異常になるので、サーボ
モータを制御してガイドベーンを閉じるようにしなけれ
ばならない。[Problems to be Solved by the Invention] To roughly describe the configuration of a multiple electric servo motor type electric speed governor, it is composed of a speed governor control device, two vector control devices, and two servo motors. Two servo motors each control the guide vanes to control the speed of the water turbine. In the electric speed governor configured in this manner, if each control device fails, the speed of the water turbine becomes abnormal, so the servo motor must be controlled to close the guide vane.
【０００４】この場合、１台のサーボモータでガイドベ
ーンを閉操作したとき、サーボモータのストローク検出
が正常側のサーボモータより検出されないと、サーボモ
ータ、水車等のガタ、ねじれ等で、正常にガイドベーン
の閉操作が出来ない（ハンチングを生じて）問題がある
。In this case, when the guide vane is operated to close by one servo motor, if the stroke of the servo motor is not detected by the normal servo motor, the servo motor, water wheel, etc. may play or twist, causing the servo motor to malfunction. There is a problem that the guide vane cannot be closed (hunting occurs).
【０００５】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ガイドベーンの閉鎖を円滑に制御できるようにし
たガイドベーン閉鎖制御装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a guide vane closing control device that can smoothly control the closing of a guide vane.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、水車と、この水車に設けられているガ
イドベーンを制御する第１，第２のサーボモータと、こ
の第１，第２のサーボモータをそれぞれ各別に制御する
第１，第２のベクトル制御装置と、前記水車の速度検出
信号およびサーボモータのストローク検出信号が入力さ
れ、これら検出信号を制御して前記第１，第２のベクト
ル制御装置へ出力信号を送出する調速機制御装置とを備
えた電動サーボモータ式電気調速機において、前記調速
機制御装置と第１，第２のベクトル制御装置との制御信
号伝送路に介挿され、水車速度が異常になった時、調速
機制御装置の出力で動作するリレーと、前記第１，第２
のサーボモータのストローク検出信号がそれぞれ各別に
供給され、前記水車速度が異常になった時、ガイドベー
ンを閉鎖する信号を送出する第１，第２のガイドベーン
閉鎖装置と、この第１，第２のガイドベーン閉鎖装置か
ら出力されるガイドベーン閉鎖信号のうち正常な信号を
選択して前記リレーを介して第１，第２のベクトル制御
装置に供給する第１，第２の低位選択回路とからなるも
のである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a water turbine, first and second servo motors for controlling guide vanes provided on the water turbine, The first and second vector control devices separately control the second servo motors, the speed detection signal of the water turbine and the stroke detection signal of the servo motor are input, and these detection signals are controlled to control the first, second, and second servo motors. In an electric servo motor type electric speed governor comprising a speed governor control device that sends an output signal to a second vector control device, control of the speed governor control device and the first and second vector control devices is provided. a relay that is inserted in the signal transmission path and operates based on the output of the governor control device when the water turbine speed becomes abnormal; and the first and second relays.
first and second guide vane closing devices to which stroke detection signals of the servo motors of the servo motors are supplied separately, and which send out a signal to close the guide vanes when the speed of the water turbine becomes abnormal; first and second low-level selection circuits that select a normal signal from among the guide vane closing signals output from the second guide vane closing device and supply the selected signal to the first and second vector control devices via the relay; It consists of
【０００７】[0007]
【作用】調速機制御装置や第１，第２のベクトル制御装
置に故障が発生すると、ガイドベーンの制御ができなく
なる。これにより水車の速度が異常になるので、ガイド
ベーンを閉じる必要がある。前記故障が発生すると、リ
レーが切り換わり、第１，第２のガイドベーン閉鎖装置
からガイドベーン閉鎖信号が送出される。このとき、ガ
イドベーンを第１のサーボモータで閉鎖する場合には第
１の低位選択回路により正常なサーボモータ側の閉鎖信
号が選択される。[Operation] If a failure occurs in the governor control device or the first and second vector control devices, the guide vanes cannot be controlled. This causes the turbine speed to become abnormal, so the guide vanes must be closed. When the fault occurs, the relay switches and a guide vane closing signal is sent from the first and second guide vane closing devices. At this time, when the guide vane is to be closed by the first servo motor, a normal closing signal for the servo motor is selected by the first low selection circuit.
【０００８】[0008]
【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、１１は水車、１２はガイドベー
ン、１３は水車１１の速度検出器である。速度検出器１
３の検出信号は調速機制御装置１４に入力される。調速
機制御装置１４の制御信号はリレーの接点１５を介して
第１，第２のベクトル制御装置１６ａ，１６ｂに入力さ
れる。第１，第２のベクトル制御装置１６ａ，１６ｂは
同一構成であるから、第１のベクトル制御装置１６ａに
ついてのみ述べる。１６ａ１は偏差部で、この偏差部１
６ａ１の出力信号は速度制御部１６ａ２に入力される。
速度制御部１６ａ２の出力信号は速度垂下特性部１６ａ
３を介して偏差部１６ａ１にフィードバックさせるとと
もに第１の誘導電動機１７ａに供給される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 11 is a water wheel, 12 is a guide vane, and 13 is a speed detector for the water wheel 11. Speed detector 1
The detection signal No. 3 is input to the speed governor control device 14. A control signal from the governor control device 14 is inputted to the first and second vector control devices 16a and 16b via a relay contact 15. Since the first and second vector control devices 16a and 16b have the same configuration, only the first vector control device 16a will be described. 16a1 is a deviation part, and this deviation part 1
The output signal of 6a1 is input to speed control section 16a2. The output signal of the speed control section 16a2 is the speed droop characteristic section 16a.
3 to the deviation section 16a1, and is also supplied to the first induction motor 17a.
【０００９】前記第２のベクトル制御装置１６ｂの出力
信号は第２の誘導電動機１７ｂに供給される。第１，第
２の誘導電動機１７ａ，１７ｂの速度検出信号は偏差部
１６ａ１，１６ｂ１に供給される。１８ａ，１８ｂはガ
イドベーン１２を駆動する第１，第２のサーボモータで
、この第１，第２のサーボモータ１８ａ，１８ｂのスト
ロークは第１，第２のストローク検出器１９ａ，１９ｂ
で検出される。第１，第２のストローク検出器１９ａ，
１９ｂで検出された信号のうち、一方（図では第２のス
トローク検出器１９ｂ）のストローク検出信号を調速機
制御装置１４に入力する。The output signal of the second vector control device 16b is supplied to a second induction motor 17b. Speed detection signals of the first and second induction motors 17a and 17b are supplied to deviation sections 16a1 and 16b1. 18a and 18b are first and second servo motors that drive the guide vane 12, and the strokes of the first and second servo motors 18a and 18b are detected by first and second stroke detectors 19a and 19b.
Detected in first and second stroke detectors 19a,
Among the signals detected by the stroke detector 19b, a stroke detection signal from one (second stroke detector 19b in the figure) is input to the governor control device 14.
【００１０】１９ａ，１９ｂは第１，第２のガイドベー
ン閉鎖装置で、この第１，第２のガイドベーン閉鎖装置
１９ａ，１９ｂは同一構成であるから、第１のガイドベ
ーン閉鎖装置１９ａについて述べる。１９ａ１はストロ
ーク設定値と第１のストローク検出器１９ａのストロー
ク検出信号との偏差を検出する偏差部で、この偏差部１
９ａ１の偏差出力はリミッタ付増幅器１９ａ２に供給さ
れる。１９ａ３はガイドベーンを閉じるときのカーブが
設定された閉鎖モード特性部で、この閉鎖モード特性部
１９ａ３は第１のストローク検出器１９ａのストローク
検出信号によってリミッタ付増幅器１９ａ２のリミッタ
値を変化させる。Reference numerals 19a and 19b are first and second guide vane closing devices, and since the first and second guide vane closing devices 19a and 19b have the same configuration, only the first guide vane closing device 19a will be described. . 19a1 is a deviation section that detects the deviation between the stroke setting value and the stroke detection signal of the first stroke detector 19a;
The deviation output of 9a1 is supplied to an amplifier with limiter 19a2. Reference numeral 19a3 denotes a closing mode characteristic section in which a curve for closing the guide vane is set, and this closing mode characteristic section 19a3 changes the limiter value of the amplifier with limiter 19a2 according to the stroke detection signal of the first stroke detector 19a.
【００１１】第１，第２のガイドベーン閉鎖装置１９ａ
，１９ｂの出力信号は低位選択回路２０に入力される。
低位選択回路２０は正常に動作するサーボモータ側のガ
イドベーン閉鎖装置の出力信号で選択される。低位選択
回路２０の出力は前記リレーの接点１５の接点ａに接続
される。First and second guide vane closing devices 19a
, 19b are input to the low-order selection circuit 20. The low selection circuit 20 is selected by the output signal of a normally operating guide vane closing device on the servo motor side. The output of the low selection circuit 20 is connected to the contact a of the contact 15 of the relay.
【００１２】次に上記実施例の動作を述べる。通常は水
車１１の速度検出信号とガイドベーン１２のストローク
検出信号が調速機制御装置１４に入力され、ここから調
速機制御信号が第１，第２のベクトル制御装置１６ａ，
１６ｂに入力される。第１，第２のベクトル制御装置１
６ａ，１６ｂの出力信号で、第１，第２の誘導電動機１
７ａ，１７ｂが駆動され、水車１１の速度に応じてガイ
ドベーン１２が制御される。Next, the operation of the above embodiment will be described. Normally, the speed detection signal of the water turbine 11 and the stroke detection signal of the guide vane 12 are input to the governor control device 14, from which the governor control signal is sent to the first, second vector control device 16a,
16b. First and second vector control devices 1
6a and 16b, the first and second induction motors 1
7a and 17b are driven, and the guide vane 12 is controlled according to the speed of the water turbine 11.
【００１３】次に調速機制御装置１４が故障したとする
と、水車１１の速度検出ができなくなってしまうので水
車１１の速度が異常に速くなってしまうおそれがある。
このとき、調速機制御装置１４からリレー動作信号が送
出されてリレーの接点１５の可動接点が固定接点ａ側に
切り換わる。これにより第１，第２のベクトル制御装置
１６ａ，１６ｂには第１，第２のガイドベーン閉鎖装置
１９ａ，１９ｂの出力信号が低位選択回路２０を介して
供給されるので、第１，第２のサーボモータ１８ａ，１
８ｂでガイドベーン１２は閉鎖方向にサーボモータ、水
車等のバックラッシュ、ガタ、ねじれ等の影響を受けず
に駆動できる。Next, if the speed governor control device 14 fails, the speed of the water turbine 11 cannot be detected, so there is a risk that the speed of the water turbine 11 will become abnormally high. At this time, a relay operation signal is sent from the governor control device 14, and the movable contact of the relay contact 15 is switched to the fixed contact a side. As a result, the output signals of the first and second guide vane closing devices 19a and 19b are supplied to the first and second vector control devices 16a and 16b via the low level selection circuit 20. Servo motor 18a, 1
8b, the guide vane 12 can be driven in the closing direction without being affected by backlash, backlash, twisting, etc. of a servo motor, water wheel, etc.
【００１４】次表は調速機制御装置１４と第１，第２の
ベクトル制御装置１６ａ，１６ｂの故障時にベクトル制
御装置のうちどちらの装置を用いてガイドベーンの閉操
作を行うかを示したものである。The following table shows which vector control device is used to close the guide vane when the governor control device 14 and the first and second vector control devices 16a and 16b fail. It is something.
【００１５】[0015]
【表１】[Table 1]
【００１６】表１から調速機制御装置１４と第１，第２
のベクトル制御装置１６ａ，１６ｂの故障の関係からガ
イドベーンの閉操作が行われる。特に第１，第２のベク
トル制御装置１６ａ，１６ｂのうち、どちらか一方の装
置が故障したときでも、低位選択回路２０により正常な
ベクトル制御装置側のガイドベーン閉鎖装置の信号が選
択されるために、サーボモータや水車等のバックラッシ
ュ、ガタ、ねじれ等の影響を受けることがなく、ガイド
ベーンを閉鎖することができる。From Table 1, the speed governor control device 14 and the first and second
Due to the failure of the vector control devices 16a and 16b, the guide vanes are closed. In particular, even if one of the first and second vector control devices 16a, 16b fails, the signal of the guide vane closing device of the normal vector control device is selected by the low-level selection circuit 20. In addition, the guide vane can be closed without being affected by backlash, rattling, twisting, etc. of servo motors, water turbines, etc.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上、述べたように、この発明によれば
、調速機制御装置やベクトル制御装置に故障が発生して
もガイドベーンを円滑に閉鎖することができるとともに
、ガイドベーン閉鎖装置の切り換え操作も不要となる。
また、機械的に結合された２台（又はｎ台）のサーボモ
ータでガイドベーンを操作する場合、負荷バランスを、
各電動機に速度垂下特性を有する速度制御ループで構成
し、各々のサーボモータの安定性を確保する。As described above, according to the present invention, even if a failure occurs in the governor control device or the vector control device, the guide vanes can be smoothly closed, and the guide vane closing device can be closed smoothly. This eliminates the need for switching operations. In addition, when operating a guide vane with two (or n) mechanically coupled servo motors, the load balance should be
Each electric motor is configured with a speed control loop that has a speed droop characteristic to ensure the stability of each servo motor.
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
１１…水車、１２…ガイドベーン、１３…速度検出器、
１４…調速機制御装置、１５…接点、１６ａ，１６ｂ…
第１，第２のベクトル制御装置、１８ａ，１８ｂ…第１
，第２サーボモータ、１９ａ，１９ｂ…第１，第２ガイ
ドベーン閉鎖装置、２０…低位選択回路。11... Water turbine, 12... Guide vane, 13... Speed detector,
14... Governor control device, 15... Contact, 16a, 16b...
First and second vector control devices, 18a, 18b...first
, second servo motor, 19a, 19b...first and second guide vane closing devices, 20...lower selection circuit.
Claims (1)
イドベーンを制御する第１，第２のサーボモータと、こ
の第１，第２のサーボモータをそれぞれ各別に制御する
第１，第２のベクトル制御装置と、前記水車の速度検出
信号およびサーボモータのストローク検出信号が入力さ
れ、これら検出信号を制御して前記第１，第２のベクト
ル制御装置へ出力信号を送出する調速機制御装置とを備
えた電動サーボモータ式電気調速機において、前記調速
機制御装置と第１，第２のベクトル制御装置との制御信
号伝送路に介挿され、水車速度が異常になった時、調速
機制御装置の出力で動作するリレーと、前記第１，第２
のサーボモータのストローク検出信号がそれぞれ各別に
供給され、前記水車速度が異常になった時、ガイドベー
ンを閉鎖する信号を送出する第１，第２のガイドベーン
閉鎖装置と、この第１，第２のガイドベーン閉鎖装置か
ら出力されるガイドベーン閉鎖信号のうち正常な信号を
選択して前記リレーを介して第１，第２のベクトル制御
装置に供給する第１，第２の低位選択回路とからなるこ
とを特徴とするガイドベーン閉鎖制御装置。Claim 1: A water turbine, first and second servo motors that control a guide vane provided on the water turbine, and first and second servo motors that separately control the first and second servo motors, respectively. a vector control device, a speed detection signal of the water turbine and a stroke detection signal of the servo motor are input, and governor control controls these detection signals and sends output signals to the first and second vector control devices. In an electric servo motor type electric speed governor equipped with a device, when the water turbine speed becomes abnormal due to being inserted in the control signal transmission path between the speed governor control device and the first and second vector control devices. , a relay operated by the output of the governor control device, and the first and second relays.
first and second guide vane closing devices to which stroke detection signals of the servo motors of the servo motors are supplied separately, and which send out a signal to close the guide vanes when the speed of the water turbine becomes abnormal; first and second low-level selection circuits that select a normal signal from among the guide vane closing signals output from the second guide vane closing device and supply the selected signal to the first and second vector control devices via the relay; A guide vane closure control device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142229A JPH04365975A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Guide vane closing controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142229A JPH04365975A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Guide vane closing controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365975A true JPH04365975A (en) | 1992-12-17 |
Family
ID=15310426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3142229A Pending JPH04365975A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Guide vane closing controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365975A (en) |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3142229A patent/JPH04365975A/en active Pending
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