CH265944A - Automatic control device for gas turbines. - Google Patents

Automatic control device for gas turbines.

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CH265944A
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CH
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relay
bridge circuit
circuit
control
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German (de)
Inventor
Limited The Bristol Ae Company
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Bristol Aeroplane Company Limi
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B1/00Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values
    • G05B1/01Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
    • G05B1/02Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing analogue signals
    • G05B1/027Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing analogue signals using impedance bridges

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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  

  Selbsttätige Steuerungseinrichtung für Gasturbinen.    Die vorliegende Erfindung bezieht sieh  auf eine selbsttätige Steuerungseinrichtung  für Gasturbinen, bei welcher eine Brücken  schaltung durch eine zu regelnde Betriebs  grösse der Gasturbine derart beeinflusst wird,  dass die Brückenschaltung bei einem bestimm  ten einstellbaren Sollwert der Betriebsgrösse  ausgeglichen ist, so dass ihre Ausgangspunkte  keine Potentialdifferenz aufweisen, während  bei Abweichungen des genannten Sollwertes  die Brückenschaltung nicht mehrausgeglichen  ist, so dass an den Ausgangspunkten eine Po  tentialdifferenz auftritt, die eine Regelung des  Betriebsstoffes der Turbine veranlasst.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine  selbsttätige Steuerungseinrichtung vorzusehen,  bei welcher die Potentialdifferenz infolge Un  ausgeglichenheit der Brückenschaltung dazu  benützt wird, den unausgeglichenen Zustand  weiter zu erhöhen und dadurch die Potential  differenz zu vergrössern. Auf diese Weise ist  die Steuerung empfindlicher, so dass Poten  tialdifferenzen der Brückenschaltung zufrie  denstellend durch elektromechanische Relais  an Stelle der komplizierten und teuren Elek  tronenrelais ausgenützt werden können.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung wird  die Potentialdifferenz auf ein empfindliches  elektromechanisches Relais     aufgedrückt,    das  jeweils den Stromkreis mindestens eines  Steuerrelais schliesst, wobei der dieses Relais  durchfliessende Strom der     Brückenschaltung     zugeführt wird, um deren Unausgeglichenheit    zu erhöhen, bis das Steuerrelais betätigt wird,  worauf letzteres eine Regelvorrichtung für  den Betriebsstoff in Tätigkeit setzt, bis der  Sollwert der Betriebsgrösse wieder erreicht  und die Brückenschaltung in den ausgegli  chenen Zustand zurückgekehrt ist.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist auf der beiliegenden Zeich  nung dargestellt, welche ein Schaltungsschema  für die Regulierung der Geschwindigkeit  einer Gasturbine     zeigt.     



  Das nachstehend beschriebene Beispiel  macht von einer Brückenschaltung 11 Ge  brauch, mit welcher ein Wechselstromerzeuger  5 über ein polarisiertes Relais 6 verbunden  ist. Der Wechselstromerzeuger 5 wird durch  die Gasturbine (nicht gezeigt) angetrieben.  Der Anker 9 des Relais schwingt infolge sei  ner Erregung durch den Wechselstromerzeu  ger 5 zwischen den Kontakten 7 und B.  



  Die Brückenschaltung 11 weist drei Zweige  mit Widerständen 12 bzw. 13 und 14 bzw.  15 und 16 und einen     Kondensatorzweig    mit  dem Kondensator 10 auf. Die Eingangspunkte  der Schaltung sind bei<I>a</I> und<I>b</I> gezeigt, und  diese sind mit der Batterie 17 verbunden,  während die Ausgangspunkte bei c und d  sind.  



  Wenn der Anker 9 den Kontakt 8 berührt,  wird der     Kondensator    10 durch die Batterie  17 geladen, und wenn er den Kontakt 7 be  rührt, wird der Kondensator entladen.      Bei dieser Anordnung wird die Frequenz,  mit welcher der Kondensator 10 geladen und  entladen wird, um einen Ausgleich in der       Brückenschaltung    11 zu erzeugen (das heisst  so, dass kein Potential an den Ausgangspunk  ten c und d besteht), willkürlich durch die  Werte der Kapazität des Kondensators 10  und der Widerstände 12, 13     -f-    14 und 15     -f-          16    bestimmt.

   Durch den Ausdruck  ausge  glichen ,     wie    er auf die Brückenschaltung  angewendet wird, sind die     Bedingungen    ver  standen, bei welchen der mittlere Stromwert  in     einem        äussern,    über die Brückenausgangs  punkte c und d angeschlossenen Kreis Null  ist.     Ein        elektromechanisches    Relais, welches  genügend Trägheit besitzt,     wird,    wenn es an  diese Punkte angeschlossen ist, unter diesen       Bedingungen    nicht betätigt.  



       _    Diese Frequenz, mit welcher der Konden  sator aufgehalten und geladen wird, ist die  jenige des     Wechselstromerzeugers    5 und hängt  von der     Geschwindigkeit    der Gasturbine ab,  so dass die Werte des Kondensators und Wi  derstände :ausgewählt werden     können,    um  einen Ausgleich der Brückenschaltung 11 bei  einem vorbestimmten Sollwert der Geschwin  digkeit der Turbine     zu    erzeugen.

   Während  diese gegebene     Geschwindigkeit    durch die  Turbine aufrechterhalten     wird,    ist die Schal  tung 11 ausgeglichen, und daher ist die mitt  lere Potentialdifferenz über     die    Ausgangs  punkte c     und    d Null. Der Widerstand 12 ist  veränderlich, um den Sollwert der Geschwin  digkeit der Turbine, bei welchem die Schal  tung 11 ausgeglichen ist, einzustellen.  



  Die Ausgangspunkte c und d sind an ein  polarisiertes Relais 18 angeschlossen, welches  den     Stromfluss    zu einem Elektromotor 27  steuert. Der Motor ist mit einem Drosselventil  33 verbunden, welches sich in- der Brennstoff  zuführungsleitung 35 zur     Gasturbine    befin  det. Der Brennstoff wird längs der Leitung  35 durch eine Pumpe 34 zugeführt. Der An  ker 19 des Relais 18     kann    z. B. durch eine  Feder gegen einen der     Kontakte    20, 21 ge  drückt und normalerweise entgegen der Fe  derspannung durch den Permanentmagneten  des Relais 18 zwischen den Kontakten gehal-         ten    werden.

   Wenn der Relaisstrom ein Feld er  zeugt, welches das Feld des Permanentmagne  ten vergrössert, wird der Anker 19 entgegen  der Federspannung zu einem Kontakt 20 oder  21     bewegt.    Wenn das Magnetfeld infolge des  Relaisstromes entgegen dem Feld des Perma  nentmagneten     wirkt,    wird die Federspannung  das resultierende Feld überwinden und den  Anker 19 gegen den     andern    Kontakt bewegen.  



  Solange bei dieser Anordnung die     Sehal-          tung    11 ausgeglichen ist, ist der Motor 27 un  wirksam, und das Ventil 33 bleibt unverän  dert eingestellt, so dass die durch die Turbine       hindurchgehende    Brennstoffmenge konstant  bleibt. Wenn die Schaltung 11 unausgegli  chen wird, geht Strom durch das Relais 18,  und als Folge wird der Motor 27 in noch zu       beschreibender    Weise in Betrieb gesetzt, um  das Ventil 33 einzustellen und die durch die  Turbine hindurchgehende Brennstoffmenge       zu    verändern.

   Die Geschwindigkeit der Tur  bine wird     darnach    wieder atü einen vorge  schriebenen Wert eingestellt, der dem Zustand  des     Ausgleiches    in der     Schaltung    11 ent  spricht.  



  Bei einer Steuerung, wie sie bis dahin be  schrieben wurde, könnten die Ausgangspunkte  c und d statt an das elektromagnetische Re  lais 18 auch an ein Elektronenrelais ange  schlossen sein. Wegen der verminderten  Kosten und Einfachheit der Einrichtung wird  aber ein elektromagnetisches Relais benutzt.  Bei dem letzteren ist jedoch der Widerstand  an den Kontaktstellen so gross, dass ein be  trächtlicher     Unausgeglichenheitszustand    der       Brückenschaltung    erforderlich ist, um einen  genügenden Steuerstrom hervorzurufen.     f     Die vorliegende Erfindung ist darauf ge  richtet, die Signalstärke von der Brücken  schaltung 11 selbsttätig zu erhöhen, wenn sie  unausgeglichen ist.

   Auf diese Weise wird die  auf das Relais 18 angelegte Potentialdifferenz  grösser     und    der Widerstand an den Kontakt  stellen kleiner.  



  Zu diesem Zweck ist ein Steuerrelais 23  dem Kontakt 20 zugeordnet, und dem Kon  takt 21 ist ein     Steuerrelais    31 zugeordnet.  Das Steuerrelais 23     wird,    wie nachfolgend be-           schrieben,    in Betrieb gesetzt, um die     Brenn-          stoffzuführung    zur Gasturbine zu erhöhen,  während das Steuerrelais 31 in Betrieb gesetzt  wird, um die Brennstoffzuführung herabzu  setzen.  



  Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass,  während die Schaltung sich in einem Aus  gleichszustand befindet, das Relais 18 nicht  erregt ist und der Anker 19 sich in einer  Mittellage befindet, in welcher er keinen der  Kontakte 20, 21 berührt. Wenn das Relais  18 bei einem in der Schaltung 11 erzeugten       Unausgeglichenheitszustand    erregt wird, wird  das Relais 18 in Betrieb gesetzt und als Folge  davon das Steuerrelais 23 oder 31. Dadurch  wird der Elektromotor 27 passend angetrie  ben, um das Brennstoffventil 33 einzustellen.  



  Zwei Zweige der Brückenschaltung 11 wei  sen ein Paar Widerstände auf, welche in Reihe  geschaltet sind, nämlich die Widerstände 13  und 14 bzw. 15 und 16. Der Widerstand 14  besitzt einen kleinen Wert im Vergleich mit  dem Widerstand 13, und in gleicher Weise hat  der Widerstand 15 einen kleinen Wert im  Vergleich mit dem Widerstand 16. Ferner ist  die Anordnung derart, dass das Verhältnis  der Widerstände 14 und 13 das gleiche ist  wie das Verhältnis der     Widerstände    15 und  16.  



  Der Kontakt 20 ist an ein Ende der Spule  22 des Steuerrelais 23     angeschlossen,    und das  andere Ende der Spule ist zwischen die Wi  derstände 13 und 14 angeschlossen. In glei  cher Weise ist der Kontakt 21 an ein Ende  der Spule 37 des Steuerrelais 31 angeschlos  sen, wobei das andere Ende der Spule zwi  schen die Widerstände 15 und 16 angeschlos  sen ist.  



  Das Steuerrelais 23 ist mit einem Paar  Kontaktarmen     24,-    39 versehen, welche nor  malerweise in der Richtung des Pfeils 25       federbeeinflusst    sind, welche jedoch gleichzei  tig in die entgegengesetzte Richtung bewegt  werden, wenn die Spule 22 erregt wird. In  gleicher Weise ist das Steuerrelais 31 mit  einem Paar von Kontaktarmen 28, 38 ver  sehen, welche normalerweise in der Richtung  des Pfeils 39     federbeeinflusst,    sind, welche je-    doch in die entgegengesetzte Richtung bewegt  werden,     wenn    die Spule 37 erregt wird.  



  Die Kontaktarme 24 und 28 steuern den  Durchgang von Strom von der Batterie 17  zum Motor 27, während die Kontaktarme 38  und 39 vorgesehen sind, um das entsprechende  Ende der zugehörigen Spule<B>37,</B> 22 mit dem       Widerstandszweig    13, 14 bzw. 15, 16 zu ver  binden.  



  Wenn bei der     beschriebenen    Anordnung  die Brückenschaltung 11 unausgeglichen wird,  weicht der mittlere, zur Relaisspule 18 hin  durchgehende Stromwert von Null ab. Die  letztere wird daher erregt, und ihr Anker 19  wird so bewegt, dass er den Kontakt 20 oder  21 leicht berührt. Es sei angenommen, dass  der Kontakt 20 so berührt wird. Wenn dies  eintritt, geht Strom von der Batterie 17 zu  dem Anker 19, Kontakt 20, Spule 22 und so  zu dem Widerstandszweig 13, 14 und dann  zurück zu der Batterie. Die Wirkung des  Durchganges des     Batteriestromes    durch den  Widerstand 14 auf die Schaltung 11 besteht  ferner darin, den Ausgleich derselben zu ver  schieben, und zwar in dem gleichen Sinn, wie  der, welcher die Betätigung des Relais 18 ver  anlasste.

   Durch diese Erhöhung der Unaus  geglichenheit der Schaltung wird das Relais  <B>1.8</B> stärker erregt, der Anker 19 berührt den  Kontakt 20 mit erhöhtem Druck und ein stär  kerer Impuls wird auf die Spule 22 des  Steuerrelais 23 übertragen. Wenn die Impuls  stärke einen gewissen Wert erreicht, werden  die Kontaktarme 24, 29 in der zum Pfeil 25       entgegengesetzten    Richtung bewegt, das heisst  in die Schliesslage. Darnach wird ein Strom  kreis von der Batterie 17, dem Kontaktarm 25,  dem Motor 27, dem Kontaktarm 28 und zu  rück zur Batterie vervollständigt. Der Mo  tor 27 stellt darnach das Ventil 33 ein, um  die längs der Leitung 35 zur Gasturbine hin  durchgehende Brennstoffmenge zu steuern, so  dass die Geschwindigkeit der letzteren auf  ihren Sollwert zurückgebracht wird.

   Gleich  zeitig mit dem Schliessen des Kontaktarmes 39  wird die Spule 22 zwischen die Widerstände  15 und 16 angeschlossen. Dies hat die Wir  kung, in der Schaltung 11 den ursprünglichen      Zustand der Unausgeglichenheit wieder her  zustellen, so dass die Schaltung wieder     auf    die  Betriebsbedingungen empfindlich anspricht.  



  Wenn in gleicher Weise das Relais 18 er  regt wird, so dass der Anker 19 den Kontakt  21     berührt,    wird die Spule 37 erregt     und     gleichzeitig     zwischen    die     Widerstände    15 und  16 angeschlossen. Die Wirkung davon ist, die       Unausgeglichenheit    der Schaltung 11 weiter  zu erhöhen, so dass das Relais 18 weiter er  regt wird und der Anker 19 den Kontakt 21  mit erhöhtem Druck berührt. Ein stärkerer  Impuls     wird    daher auf die Spule 37 übertra  gen,     und    wenn dieses einen gewissen Wert  erreicht, werden die Kontaktarme 28, 38 in  der entgegengesetzten Richtung zum Pfeil 39  bewegt.

   Wenn dies eintritt, wird ein     Kreis     vervollständigt, welcher die Batterie 17, den  Kontaktarm 28, den Motor 27, den Kontakt  arm 24 und     zurück    zur Batterie aufweist.  Der Motor 27 betätigt das Ventil 33, um die  längs der Leitung 35 ,zur Gasturbine gehende       Brennstoffströmung        zu    verändern, so dass die  Geschwindigkeit der Turbine auf den gege  benen Wert     zurückgebracht    wird, für wel  chen die Schaltung 11 eingestellt worden ist.  Gleichzeitig     vervollständigt    der Kontaktarm  38 einen     Stromkreis,    wodurch die Spule 37  auch zwischen die Widerstände 13 und 14  angeschlossen wird.

   Dies hat die     Wirkung,     den ursprünglichen Zustand der     Unausge-          glichenheit    in der     Schaltung    11 wieder herzu  stellen.  



  Bei Einstellung des Ventils 33 durch den  Motor 27     wird    die Brennstoffströmung ver  ändert, so dass die Geschwindigkeit der Gas  turbine und damit des     WechselstromerzeLi-          gers    5 verändert wird.

   Diese Einstellung wird  fortgesetzt bis zu dem Zeitpunkt, bei dem  die Frequenz der Übertragung vom Wechsel  stromerzeuger 5 und somit die Grösse der La  dung und Entladung des Kondensators 10  einen solchen     Wert    erreicht, dass der Zustand  der     Ausgeglichenheit    der Schaltung 11 wie  der hergestellt     ist.        Wenn    dies eintritt, besteht  keine Potentialdifferenz     zwischen    den     Prunk-          ten    c und d     und    das Relais 18 und eines der    Steuerrelais 23 oder 31 wird ausser Betrieb  gesetzt.

   Es ist somit ersichtlich, dass bei der  Erregung des Relais 18 die Schaltung 11  selbsttätig weiter in einer Richtung     i-unausge-          glichen    ist, um noch einen grösseren Berüh  rungsdruck zwischen dem Anker 19 und dem  Kondensator 20 oder 21 zu ergeben, so dass  dieser Druck rasch von einem     kleinen    Wert  aufgebaut wird, bis das Relais 23 oder 31 in  Betrieb gebracht ist. Das Relais 23 oder 31  vollführt die doppelte     Wirkung,    den Brenn  stoffventil-Motor 27 in Betrieb zu setzen und  den ursprünglichen unausgeglichenen Zustand  der     Schaltung    11. wieder herzustellen, so dass  das Relais 18 seine normale Funktion voll  führen kann.



  Automatic control device for gas turbines. The present invention relates to an automatic control device for gas turbines, in which a bridge circuit is influenced by an operating variable of the gas turbine to be regulated in such a way that the bridge circuit is balanced at a certain adjustable setpoint of the operating variable, so that its starting points do not have any potential difference , while the bridge circuit is no longer balanced in the event of deviations from the specified setpoint, so that a potential difference occurs at the starting points, which causes the operating fluid of the turbine to be regulated.



  The aim of the present invention is to provide an automatic control device in which the potential difference due to the unbalance of the bridge circuit is used to further increase the unbalanced state and thereby to increase the potential difference. In this way, the control is more sensitive, so that potential differences in the bridge circuit can be used satisfactorily by electromechanical relays instead of the complicated and expensive electronic relays.



  According to the present invention, the potential difference is impressed on a sensitive electromechanical relay that closes the circuit of at least one control relay, the current flowing through this relay being fed to the bridge circuit in order to increase its imbalance until the control relay is actuated, whereupon the latter a control device for the operating material in activity until the setpoint of the operating variable is reached again and the bridge circuit has returned to the balanced state.



  An embodiment of the subject invention is shown in the accompanying drawing, which shows a circuit diagram for regulating the speed of a gas turbine.



  The example described below makes use of a bridge circuit 11 to which an alternator 5 is connected via a polarized relay 6. The alternator 5 is driven by the gas turbine (not shown). The armature 9 of the relay oscillates as a result of its excitation by the alternating current generator 5 between the contacts 7 and B.



  The bridge circuit 11 has three branches with resistors 12 or 13 and 14 or 15 and 16 and a capacitor branch with the capacitor 10. The input points of the circuit are shown at <I> a </I> and <I> b </I> and these are connected to the battery 17, while the starting points are at c and d.



  When the armature 9 touches the contact 8, the capacitor 10 is charged by the battery 17, and when it touches the contact 7, the capacitor is discharged. With this arrangement, the frequency at which the capacitor 10 is charged and discharged in order to produce a balance in the bridge circuit 11 (i.e. such that there is no potential at the output points c and d) is arbitrary by the values of the capacitance of the capacitor 10 and the resistors 12, 13 -f- 14 and 15 -f- 16 are determined.

   The expression compensated as it is applied to the bridge circuit means the conditions under which the mean current value in an external circuit connected via the bridge output points c and d is zero. An electromechanical relay with sufficient inertia will not operate under these conditions if it is connected to these points.



       This frequency at which the capacitor is stopped and charged is that of the alternator 5 and depends on the speed of the gas turbine, so that the values of the capacitor and resistors can be selected in order to compensate for the bridge circuit 11 to generate a predetermined setpoint of the speed of the turbine.

   While this given speed is maintained by the turbine, the scarf device 11 is balanced, and therefore the mean potential difference across the output points c and d is zero. The resistor 12 is variable in order to set the desired value of the speed of the turbine at which the scarf device 11 is balanced.



  The starting points c and d are connected to a polarized relay 18 which controls the flow of current to an electric motor 27. The engine is connected to a throttle valve 33 which is located in the fuel supply line 35 to the gas turbine. The fuel is fed along the line 35 by a pump 34. The anchor 19 of the relay 18 can, for. B. is pressed by a spring against one of the contacts 20, 21 and normally held against the spring tension by the permanent magnet of the relay 18 between the contacts.

   When the relay current generates a field which increases the field of the permanent magnet, the armature 19 is moved to a contact 20 or 21 against the spring tension. If the magnetic field acts as a result of the relay current against the field of the permanent magnet, the spring tension will overcome the resulting field and move the armature 19 against the other contact.



  As long as the position 11 is balanced with this arrangement, the motor 27 is ineffective and the valve 33 remains set unchanged, so that the amount of fuel passing through the turbine remains constant. When circuit 11 becomes unbalanced, power is passed through relay 18 and, as a result, motor 27 is operated in a manner to be described to adjust valve 33 and vary the amount of fuel passing through the turbine.

   The speed of the turbine is then set again at a prescribed value which corresponds to the state of compensation in the circuit 11.



  With a control, as it was up to then be written, the starting points c and d could be connected to an electron relay instead of the electromagnetic relay 18. However, an electromagnetic relay is used because of the reduced cost and simplicity of the device. In the case of the latter, however, the resistance at the contact points is so great that a considerable imbalance state of the bridge circuit is required in order to generate a sufficient control current. f The present invention is directed to increasing the signal strength of the bridge circuit 11 automatically when it is unbalanced.

   In this way, the potential difference applied to the relay 18 is greater and the resistance at the contact is smaller.



  For this purpose, a control relay 23 is assigned to the contact 20, and the contact 21, a control relay 31 is assigned. The control relay 23 is activated, as described below, in order to increase the fuel supply to the gas turbine, while the control relay 31 is activated in order to decrease the fuel supply.



  From the foregoing it can be seen that while the circuit is in an equal state, the relay 18 is not energized and the armature 19 is in a central position in which it does not touch any of the contacts 20, 21. When the relay 18 is energized with an imbalance condition generated in the circuit 11, the relay 18 is put into operation and, as a result, the control relay 23 or 31. The electric motor 27 is thereby suitably driven to set the fuel valve 33.



  Two branches of the bridge circuit 11 have a pair of resistors connected in series, namely resistors 13 and 14 and 15 and 16. Resistor 14 has a small value compared to resistor 13, and in the same way has Resistor 15 has a small value compared with resistor 16. Further, the arrangement is such that the ratio of resistors 14 and 13 is the same as the ratio of resistors 15 and 16.



  The contact 20 is connected to one end of the coil 22 of the control relay 23, and the other end of the coil is connected between the resistors 13 and 14 Wi. In the same way, the contact 21 is ruled out at one end of the coil 37 of the control relay 31, the other end of the coil between the resistors 15 and 16 ruled out.



  The control relay 23 is provided with a pair of contact arms 24, - 39, which are normally spring-influenced in the direction of the arrow 25, but which are simultaneously moved in the opposite direction when the coil 22 is energized. In the same way, the control relay 31 is provided with a pair of contact arms 28, 38, which are normally spring-influenced in the direction of the arrow 39, but which are moved in the opposite direction when the coil 37 is energized.



  The contact arms 24 and 28 control the passage of current from the battery 17 to the motor 27, while the contact arms 38 and 39 are provided to the corresponding end of the associated coil <B> 37, </B> 22 with the resistance branch 13, 14 or 15, 16 to connect to ver.



  If the bridge circuit 11 becomes unbalanced in the described arrangement, the mean current value passing through to the relay coil 18 deviates from zero. The latter is therefore excited and its armature 19 is moved so that it touches the contact 20 or 21 lightly. Assume that the contact 20 is so touched. When this occurs, current goes from the battery 17 to the armature 19, contact 20, coil 22 and so to the resistance branch 13, 14 and then back to the battery. The effect of the passage of the battery current through the resistor 14 on the circuit 11 is also to push the compensation of the same to ver, in the same sense as that which caused the actuation of the relay 18 ver.

   As a result of this increase in the imbalance in the circuit, the relay <B> 1.8 </B> is excited more, the armature 19 touches the contact 20 with increased pressure and a stronger impulse is transmitted to the coil 22 of the control relay 23. When the pulse strength reaches a certain value, the contact arms 24, 29 are moved in the direction opposite to the arrow 25, that is to say in the closed position. After that, a circuit is completed by the battery 17, the contact arm 25, the motor 27, the contact arm 28 and back to the battery. The engine 27 then sets the valve 33 in order to control the amount of fuel passing along the line 35 to the gas turbine, so that the speed of the latter is brought back to its desired value.

   At the same time as the contact arm 39 closes, the coil 22 is connected between the resistors 15 and 16. This has the effect of restoring the original state of the imbalance in the circuit 11, so that the circuit is again sensitive to the operating conditions.



  If, in the same way, the relay 18 is excited so that the armature 19 touches the contact 21, the coil 37 is excited and at the same time connected between the resistors 15 and 16. The effect of this is to further increase the imbalance of the circuit 11 so that the relay 18 is further excited and the armature 19 contacts the contact 21 with increased pressure. A stronger pulse is therefore transmitted to the coil 37, and when this reaches a certain value, the contact arms 28, 38 are moved in the opposite direction to the arrow 39.

   When this occurs, a circuit is completed which includes the battery 17, contact arm 28, motor 27, contact arm 24 and back to the battery. The motor 27 actuates the valve 33 in order to change the fuel flow going along the line 35 to the gas turbine, so that the speed of the turbine is brought back to the given value for which the circuit 11 has been set. At the same time, the contact arm 38 completes a circuit, whereby the coil 37 is also connected between the resistors 13 and 14.

   This has the effect of restoring the original state of the imbalance in the circuit 11.



  When the valve 33 is set by the motor 27, the fuel flow is changed so that the speed of the gas turbine and thus of the alternating current generator 5 is changed.

   This setting is continued until the point in time at which the frequency of the transmission from the alternating current generator 5 and thus the size of the charge and discharge of the capacitor 10 reaches such a value that the state of equilibrium of the circuit 11 is restored. When this occurs, there is no potential difference between the points c and d and the relay 18 and one of the control relays 23 or 31 are put out of operation.

   It can thus be seen that when the relay 18 is excited, the circuit 11 is automatically further i-unbalanced in one direction in order to produce an even greater contact pressure between the armature 19 and the capacitor 20 or 21, so that this pressure is built up rapidly from a small value until the relay 23 or 31 is put into operation. The relay 23 or 31 performs the double effect of putting the fuel valve motor 27 into operation and to restore the original unbalanced state of the circuit 11, so that the relay 18 can fully perform its normal function.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Selbsttätige Steuerungseinrichtung für Gasturbinen, bei welcher eine Brückenschal tung durch eine zu regelnde Betriebsgrösse der Gasturbine derart beeinflusst wird, dass die Brückenschaltung bei einem bestimmten einstellbaren Sollwert der Betriebsgrösse aus geglichen ist, so dass ihre Ausgangspunkte keine Potentialdifferenz aufweisen, während bei Abweichungen des genannten Sollwertes, die Brückenschaltung nicht mehr ausge. glichen ist, so dass an den Ausgangspunkten eine Potentialdifferenz auftritt, die eine Re gelung des Betriebsstoffes der Turbine ver- anlasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Po tentialdifferenz auf ein empfindliches elektro mechanisches Relais aufgedrückt wird, PATENT CLAIM: Automatic control device for gas turbines in which a bridge circuit is influenced by an operating variable of the gas turbine to be regulated in such a way that the bridge circuit is compensated for at a certain adjustable setpoint of the operating variable, so that its starting points do not have any potential difference, while deviations from the above Setpoint, the bridge circuit no longer works. is equal, so that a potential difference occurs at the starting points, which triggers a regulation of the fuel in the turbine, characterized in that the potential difference is applied to a sensitive electro-mechanical relay, das jeweils den Stromkreis mindestens eines Steuerrelais schliesst, wobei der dieses Relais durchfliessende Strom der Brückenschaltung zugeführt wird, um deren Unausgeglichenheit zu erhöhen, bis das Steuerrelais betätigt wird, worauf letzteres eine Regelvorrichtung für den Betriebsstoff in Tätigkeit setzt, bis der Sollwert der Betriebsgrösse wieder erreicht und die Brückenschaltung in den ausgegli- ehenen Zustand zurückgekehrt ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. which closes the circuit of at least one control relay, the current flowing through this relay being fed to the bridge circuit in order to increase its imbalance until the control relay is actuated, whereupon the latter activates a control device for the operating material until the setpoint of the operating variable is reached again and the bridge circuit has returned to the balanced state. SUBCLAIMS: 1. Steuerungseinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Steuerrelais aufweist, von denen eines beim Überschreiten, das andere beim Unterschrei ten des Sollwertes der Betriebsgrösse durch das empfindliche Relais eingeschaltet wird, welche Steuerrelais je eine Erregerspule und zwei Kontaktarme aufweisen, von welchen der eine, bei Erregung des betreffenden Steuer relais, einen Stromkreis für die Regelvorrich tung schliesst, während der andere Kontakt arm, den einen Endpunkt der Erregerspule mit einem Zwischenpunkt eines Zweiges der Brückenschaltung verbindet, welcher End punkt ständig mit einem Zwischenpunkt eines benachbarten Zweiges verbunden ist. 2. Control device according to patent claim, characterized in that it has two control relays, one of which is switched on by the sensitive relay when the setpoint value of the operating variable is exceeded and the other when it falls below the setpoint, which control relays each have an excitation coil and two contact arms, one of which When the relevant control relay is energized, a circuit for the Regelvorrich device closes, while the other contact arm, which connects one end point of the excitation coil with an intermediate point of a branch of the bridge circuit, which end point is constantly connected to an intermediate point of an adjacent branch. 2. Steuerungseinrichtung nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Zweige je ein Paar in Reihe ge schalteter Widerstände aufweisen, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände eines der Zweige mit der Erregerspule und dem zweiten Kontaktarm des einen Steuerrelais und der Verbindungspunkt der Widerstände des an dern Zweiges mit der Erregerspule und dem zweiten Kontaktarm des andern Steuerrelais verbunden ist, wobei das Verhältnis der Wi derstände des einen Zweiges gleich dem Ver hältnis der Widerstände des andern Zweiges ist. Control device according to claim 1, characterized in that the said branches each have a pair of resistors connected in series, the connection point of the resistors of one of the branches with the excitation coil and the second contact arm of one control relay and the connection point of the resistors of the other branch is connected to the excitation coil and the second contact arm of the other control relay, the ratio of the resistances of one branch being equal to the ratio of the resistances of the other branch.
CH265944D 1945-10-16 1946-11-18 Automatic control device for gas turbines. CH265944A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1004867B (en) * 1952-04-11 1957-03-21 Bendix Aviat Corp Control device for the fuel supply to a gas turbine
DE1009440B (en) * 1955-05-09 1957-05-29 Gen Electric Electrical device for regulating the acceleration of jet engines
DE1096120B (en) * 1952-12-06 1960-12-29 United Aircraft Corp Control device for gas turbine engines

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