Selbsttätiger Regler, insbesondere Geschwindigkeitsregler. Es sind Regelungseinrichtungen, insbeson dere für die Geschwindigkeitsregelung von Turbinen bekannt, die zwecks Erreichung eines pendelungsfreien Betriebes im Leerlauf der Maschinengruppe die Rückführung ver grössern. Diese Vergrösserung der Rückführung wirkt sich aber auf die Regelungsgeschwin digkeit ungünstig aus und wird deshalb mög lichst bald wieder freigegeben, so dass fast über dem ganzen Belastungsbereich mit nor maler Rückführung gearbeitet wird.
Beson ders bei Geschwindigkeitsreglern für Wasser- und Dampfturbinen zeigt es sich, dass nicht nur der Betrieb im Leerlauf eine grössere Rückführung verlangt, sondern auch bei be lasteten Maschinen kleine Belastungsschwan kungen gerne Pendelungen anregen. Bei den bekannten Regelungseinrichtungen muss des halb die Rückführung verhältnismässig gross sein, um über den ganzen Bereich stabilen Betrieb zu erhalten. Es ist bekannt, dass mit der Vergrösserung der Rückführung wohl der Betrieb stabiler, jedoch auch die Regelungs geschwindigkeit kleiner wird.
Gemäss vorliegender Erfindung, die sich auf einen selbsttätigen Regler, insbesondere Geschwindigkeitsregler bezieht, ist derselbe mit einer Vorrichtung versehen, die bewirkt, dass bei Regelungsbewegungen, die ein ge wisses Mass nicht überschreiten, die Rück führung des Steuerorganes vergrössert wird und diese Vergrösserung der Rückführung nach einem dieses Mass überschreitenden Regelungs weg wieder aufgehoben wird. Dieses hat den Vorteil, dass bei kleinen Regelungsbewegun gen sowohl im Leerlauf als auch bei Voll- last eine grosse Rückführung wirksam ist, während bei grossen Regelungsbewegungen, wo insbesondere eine grosse Regelungs geschwindigkeit wichtig ist, vorwiegend eine kleine Rückführung wirkt.
Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines selbsttätigen Reglers mit den Merkmalen der Erfindung, und zwar in Anwendung bei einem Geschwindigkeitsreglerfüreine Wasserturbine. Das Fliehkraftpendel 1 wirkt bei einer Ge schwindigkeitsänderung auf das Ventil der Vorsteuerung z. Bei einem Drehzahlabfall zieht die Feder 2' der Vorsteuerung den He bel 3 uni den Drehpunkt 4 nach oben und verstellt das Ventil der Hauptsteuerung 5.
Dadurch wird eine entsprechende Menge Druclz- öl, das durch eine Pumpe bei P hinein- gepresst wird, zum Oldruckservoinotor 6 ge leitet. Der Drehflügel desselben setzt sich in Bewegung und verdreht die Regelungswelle 7, wodurch der Leitapparat 8 in öffnendem Sinne verstellt wird. Gleichzeitig beginnt der Rück führungsvorgang.
Der Zylinder 9 der Rückführungsvorrich tung ist fest angeordnet, mit Öl gefüllt und aussen ebenfalls von Öl umgeben. Mit der Rückführstange 10 ist ein Kolben 11 ver bunden, während ein demgegenüber kleinerer Kolben 12, dessen Hülse 12a in den Kolben 11 hineingeschoben ist, mit dein Hebel 3 ge lenkig verbunden ist. Die gezeichnete gegen. seitige Mittelstellung der beiden Kolben 11 und 12, bei welcher Schlitze 13 des grossen Kolbens und Schlitze 14 der Hülse 12a des kleinen Kolbens gegeneinander verschoben sind, wird durch eine Doppelfederbüchse 15 hergestellt.
Der Abstand der Schlitze 13 und 14 in axialer Richtung kann verstellbar ge macht sein, so dass der Regelungsweg, auf welchem die vergrösserte Rückführung wirken soll, eingestellt werden kann. Die Form der Schlitze 13, 14 kann derart sein, dass eine fortgesetzte Veränderung des Durchflusses zwecks stetiger Veränderung der Rückfüh rung sich ergibt. 16 ist die 'Unglaufleitung des Zylinders 9, deren Durchlass mittels des Hahnes 17 regelbar ist, womit der Über regelungsgrad eingestellt werden kann. Durch Öffnungen 23 in der Wandung des Zylinders 9 kann das Öl ein- und ausströmen.
Mit der Bewegung der Regelungswelle beginnt folgender Rückführvorgang: Die Rück- führstange 10 drückt den grossen Kolben 11 nach unten; der Hahn 17 sei fast ganz ge schlossen, so dass der Ölausgleich mir sehr langsam erfolgen kann. Durch hydraulische Druckwirkung wird der kleine Kolben 12 um einen im Verhältnis der beiden Kolbenflächen grösseren Weg als der Kolben 11 nach unten bewegt, wobei sich die Federbüchse 15 dem entsprechend verlängert.
Dadurch kommt eine um ein Vielfaches vergrösserte Rückführung zustande. Nach dein Regelungsvorgang bringt die Federbüchse 15 die beiden Kolben 11 und 12 wieder in die Mittelstellung zurück. Bei grösseren Regelungsbewegungen werden die beiden Kolben 11 und 12 so weit gegenein ander verschoben, dass die Schlitze 13 und 14 zur Übereinstimmung kommen, so dass durch Öffnungen 14a der Hülse 12a, durch den entstandenen Durchlass 13, 14 und durch die oberhalb des Kolbens 11 liegende Öffnung 23 gerade soviel Öl abfliesst,
dass die Gegenkraft der in diesem Zustand gespannten Federn in der Büchse 15 noch überwunden wird. In diesem Zustande hat der kleine Kolben 12 dieselbe Geschwindigkeit wie der grosse Kol ben 11, das heisst es besteht die kleinste Rückführung.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbei spiel der Erfindung. An Stelle des Fliehkraft pendels ist ein elektrisches, frequenzempfind- liches Messorgan 20 angewendet.
Die Rück führung der Hauptsteigerung erfolgt mittels einer starren Stange 21, während die ver änderliche Rückführbewegung auf ein elek trisches Glied 22, das beispielsweise ein ohni'scher Widerstand, eine Induktivität, eine Kapazität oder dergleichen sein kann, über tragen wird, so dass durch Beeinflussung des Messorganes die Rückführung der Vorsteue- rung bewirkt wird.
An Stelle der elektrischer) Übertragung der Rückführung auf das Steuerorgan ist ohne weiteres eine mechanische Übertragung mit tels einer Rückführfeder möglich. An Stelle des elektrischen Gliedes 22 tritt dann das Steuersystem 20 beziehungsweise das Über tragungsgestänge 24 und die Kraft wird mit tels der Rückführfedern 25 mechanisch auf das Steuersystem übertragen.
Es ist auch möglich, die vergrösserte Rück führung gleichzeitig sowohl mechanisch auf die Hauptsteuerung als auch elektrisch auf das Messorgan wirken zu lassen.
Um die Grösse der Rückführung einstell bar zu machen, kann zum Beispiel bei der Ausführung nach Fig. 2 die wirksame Arm länge des Hebels 26 veränderbar eingerichtet sein.
Automatic regulator, especially speed regulator. There are control devices, in particular known for the speed control of turbines, which increase the feedback ver in order to achieve oscillation-free operation when the machine group is idling. However, this increase in the feedback has an unfavorable effect on the regulation speed and is therefore released again as soon as possible, so that normal feedback is used almost over the entire load range.
Especially with speed regulators for water and steam turbines, it has been shown that not only does idling require greater feedback, but small load fluctuations also tend to induce oscillations when the machines are under load. In the known control devices, the feedback must therefore be relatively large in order to obtain stable operation over the entire range. It is known that the larger the feedback, the more stable the operation, but also the lower the control speed.
According to the present invention, which relates to an automatic controller, in particular a speed controller, the same is provided with a device which causes the feedback of the control element to be increased in the case of control movements that do not exceed a certain amount, and this increase in accordance with the feedback a regulatory path that exceeds this level is repealed. This has the advantage that a large feedback is effective for small control movements both in idle and at full load, while for large control movements, where a high control speed is particularly important, a small feedback is predominantly effective.
Fig. 1 of the accompanying drawings shows schematically an embodiment of an automatic controller with the features of the invention, specifically in use with a speed controller for a water turbine. The centrifugal pendulum 1 acts at a Ge speed change on the valve of the pilot control z. If the speed drops, the spring 2 'of the pilot control pulls the lever 3 and the pivot point 4 upwards and adjusts the valve of the main control 5.
As a result, a corresponding amount of pressure oil, which is pressed in by a pump at P, is directed to the oil pressure servo motor 6. The rotary wing of the same starts to move and rotates the control shaft 7, whereby the diffuser 8 is adjusted in an opening direction. The return process begins at the same time.
The cylinder 9 of the Rückführungsvorrich device is fixed, filled with oil and also surrounded by oil on the outside. With the return rod 10, a piston 11 is a related party, while a comparatively smaller piston 12, the sleeve 12a of which is pushed into the piston 11, with your lever 3 is articulated. The drawn against. The middle position of the two pistons 11 and 12 on the side, in which slots 13 of the large piston and slots 14 of the sleeve 12a of the small piston are displaced relative to one another, is established by a double spring sleeve 15.
The spacing of the slots 13 and 14 in the axial direction can be made adjustable, so that the control path on which the enlarged return is to act can be set. The shape of the slots 13, 14 can be such that a continued change in the flow for the purpose of a constant change in the return results. 16 is the 'Unglaufleitung of the cylinder 9, the passage of which can be regulated by means of the valve 17, with which the degree of regulation can be adjusted. The oil can flow in and out through openings 23 in the wall of the cylinder 9.
The following return process begins with the movement of the control shaft: the return rod 10 pushes the large piston 11 downwards; the tap 17 is almost completely closed so that the oil equalization can take place very slowly. By hydraulic pressure action, the small piston 12 is moved downward by a distance greater than that of the piston 11 in relation to the two piston areas, the spring sleeve 15 being correspondingly lengthened.
This results in a return that is increased many times over. After your control process, the spring sleeve 15 brings the two pistons 11 and 12 back into the middle position. In the case of larger control movements, the two pistons 11 and 12 are shifted against each other so far that the slots 13 and 14 coincide, so that through openings 14a of the sleeve 12a, through the passage 13, 14 and through the one above the piston 11 Opening 23 just as much oil flows out
that the counterforce of the springs tensioned in this state in the sleeve 15 is still overcome. In this state, the small piston 12 has the same speed as the large piston 11, that is, there is the smallest return.
Fig. 2 shows a further Ausführungsbei game of the invention. Instead of the centrifugal pendulum, an electrical, frequency-sensitive measuring element 20 is used.
The return of the main increase takes place by means of a rigid rod 21, while the variable return movement is transmitted to an elec trical member 22, which can be, for example, an ohni'scher resistance, inductance, capacitance or the like, so that by influencing of the measuring element the return of the pilot control is effected.
Instead of the electrical) transmission of the feedback to the control element, a mechanical transmission by means of a feedback spring is easily possible. Instead of the electrical member 22, the control system 20 or the transmission linkage 24 occurs and the force is mechanically transmitted to the control system by means of the return springs 25.
It is also possible to let the enlarged feedback act both mechanically on the main control and electrically on the measuring element at the same time.
In order to make the size of the return adjustable, the effective arm length of the lever 26 can be set up to be changeable, for example in the embodiment according to FIG.