Einrichtung zur Regelung einer Wasserturbine
EMI0001.0001
Die <SEP> hrfindun- <SEP> betrifft <SEP> eine <SEP> Einriebtung
<tb> ziii# <SEP> Regelun- <SEP> einer <SEP> Wasserturbine <SEP> <I>durch</I> <SEP> Re die <SEP> mindestens <SEP> einen <SEP> Drehzahl iegrler <SEP> aufweisen <SEP> und <SEP> auf <SEP> mindestens <SEP> ein-Or <U>"</U>an <SEP> einwirken, <SEP> -elches <SEP> den <SEP> Zufluss <SEP> des <SEP> Be triebswassers <SEP> zur <SEP> Turbine <SEP> beherrscht.
<tb>
1:s <SEP> ist <SEP> bekannt, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Regelung- <SEP> von
<tb> Wasserturbinen <SEP> im <SEP> Ge-ensatz <SEP> zu <SEP> andern
<tb> Kraftinasehinen <SEP> dadurch <SEP> erselnvert <SEP> wird, <SEP> dass
<tb> beim <SEP> Schliessen <SEP> des <SEP> -.)-(,steuerten <SEP> Zitflul.,ort_rans
<tb> ziti# <SEP> Turbine <SEP> ein <SEP> Druckstoss <SEP> entsteht, <SEP> der <SEP> zu nächst <SEP> die <SEP> Tendenz <SEP> hat, <SEP> die <SEP> zufliessende <SEP> Was sermense <SEP> zii <SEP> steigern, <SEP> statt- <SEP> sie <SEP> dem. <SEP> Zweck <SEP> des
<tb> Sehliessvorgang,us <SEP> entspreeliend <SEP> abnehmen <SEP> zu
<tb> 171@Sen.
<SEP> Umgekehrt <SEP> besteht <SEP> beim <SEP> öffnen <SEP> des
<tb> 7.uflussorgans <SEP> zttnäelist <SEP> die <SEP> Tendenz <SEP> zu <SEP> einer
<tb> Verminderung- <SEP> der <SEP> Wassermenge <SEP> ent<U>g</U>eg'en <SEP> der
<tb> beim <SEP> öffnen\ <SEP> beabsichtigten <SEP> Steigerung <SEP> der
<tb> Wassermenge.
<tb>
Diese <SEP> anfängliche <SEP> Wirkung <SEP> des <SEP> Druek stof.>es <SEP> in <SEP> verkehrter <SEP> Rielitung <SEP> stört, <SEP> die <SEP> Sta bilitiit <SEP> des <SEP> Regelvorganges <SEP> in <SEP> hohem <SEP> <B>-Mass.-.</B> <SEP> Um
<tb> clic, <SEP> im <SEP> eisten <SEP> Augenblick <SEP> auftretende <SEP> Ätide i,itn1V <SEP> der <SEP> Wassermenge <SEP> in <SEP> verkehrter <SEP> Richtung'
<tb> herabzusetzen, <SEP> muss <SEP> \man <SEP> zur <SEP> Aufreehterhal tim- <SEP> der <SEP> Stabilität <SEP> die <SEP> Turbinengruppe <SEP> mit
<tb> grösseren <SEP> lehwunginassen <SEP> ausführen, <SEP> als <SEP> sie
<tb> i!us <SEP> konstruktiven <SEP> Gründen <SEP> notwenclim <SEP> wiii-en,
<tb> was <SEP> die <SEP> Anlagekosten <SEP> verteuert, <SEP> und <SEP> man <SEP> muss
<tb> d@n <SEP> Regelvorgang <SEP> verlangsamen,
<SEP> was <SEP> zu <SEP> einer
<tb> @'ei-selileehtei-un;-derFrequenzreg-elun" <SEP> führt.
<tb>
1'm <SEP> bei <SEP> Wasserturbinen <SEP> die <SEP> Sel_iwunt#mas stai <SEP> herabsetzen <SEP> und <SEP> selineller <SEP> re;nliejen <SEP> zu können, hat man vorgeschlagen, ausser einem Drehzahlregler einen Beschleunigungsregler Lind dazu noch einen dritten Regler vorzu sehen, der den zweiten Differentialquotienten der Drehzahl auf die Steuerung der Turbine Fhiwirken lässt, was einen-günstigen Einfluss auf die durch den Druckstoss gestörte Stabili tät. ausübt.
t m mit, einem Drehzahlregler und einem Beschleunigungsre-gler auszukommen, also mit zwei statt drei Reglern, wurde als weitere Lösun; vorgeschlagen, für beide Regler ge- ineinsain eine vorübergehend wirkende Rüek- 3ührung vorzusehen.
Beide Lösungen haben den Nachteil, dass es wie beim bisher verwendeten gew öhnliehen Besehleunigungsreglei, aus Stabilitätsgründen nicht zulässig ist, diesem Regler den Haupt servomotor der Turbine augenblicklich folgen zii lassen.
Es ist dagegen bekannt, dass beim einfachen Drehzahlregler mit temporärer i :üekführung der Hauptservomotor dem Be- wegungsgesetz dieser Riickfühi¯ting augen- blieklieli folgen darf, weil die ganze zur Sta bilität notwendige Verlangsamung im Kata rakt der temporären Rückführung liegt.
Beim Beschleunigungsregler aber und bei den vor stehend angegebenen bekannten Lösungen liegt die stabilisierende Verlangsamung , im Hauptservomotor. Dieser hat eine Verstell- c1esehwindigkeit, die dem llub seines von den Reglern beeinflussten Steuerventils proportio rial ist.
Der Hub des Hauptservomotors folgt: also erst mit einer Phasenverselriebun- voll 90 dem Hub des Steuerventils, und ans Sta bilitätsgründen darf die V erstellgesehwindig- keit des Servomotors mit zunehmender Öff- nung seines Steuerventils nur langsam zunelr- nien. Die Zeitkonstante dieser Verlangsamung,
darf also nielrt. wie beim Drehzahlregler mit temporärer Riiekführung beliebig herabgesetzt werden. Man kann nachweisen, dass die Un- enipfindliehkeit des Servomotors zu dieser Zeitkonstanten der Verlangsamung proportio nal ist.
Der Servomotor der Besehlerrnigungs- regler von Wasserturbinen hat deshalb eilte sehr viel grössere Unempfindlichkeit als der Drehzahlregler mit temporärer R.üelzfülirun_,r. Da. jede Unempfindlichkeit im Reglerkreis- lauf die Stabilität in hohem Masse stört, ist.
also der Drehzahlregler mit temporärer Rück führung wesentlich stabiler als der gewöhn- lielie Der -Nachteil ver minderter Stabilität durelr grosse U nempfind- liehkeit bestellt aber auch bei den vorerwähn ten Vorschlägen, bei denen versucht wird, die Schwungmassen herabzusetzen und schneller zu regeln,
weil aueli hier der flauptserv o motor mit einer verlangsamenden Zeitkonstan ten arbeiten muss.
Ge-enüber diesen Vorschlägen hat die vor liegende Erfindung den Vorteil, dass es mög- lieh ist, mit einer einzigen Reglerart, einem Drehzahlregler, auszukommen, statt zwei oder gar drei Reglerarten zu brauchen, und dass ferner, wenn ein Hauptservomotor vorgese- hen ist, dieser seinem Steuerventil augen- blieldieh folgen kann,
was die Stabilität durch kleinste Unempfindlielikeit verbessert. Bei einer Einrichtung zur Regelung von 'Was- serturbinen durch Regelorgane, die minde stens einen Drehzahlregler aufweisen und auf mindestens ein Organ einwirken, welelres den Zufluss des Betriebswassers zur Turbine be- herr:
seht, wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in die Rüekführverbindung der Steuerung ein ZV irkungsv erzögerer eingebaut ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Fig.1 bis 3 beispielsweise vereinfacht dar gestellt. Es zeigen Fig-. 1 ein Ausführungsbeispiel des Erfin- dungsgegenstandes mit Drelizalili@egYler, Kata rakt und pneuni < itiseli-livdi-auliselienl Wir- kun gsverzögerer, Fig. ? ein weiteres Ausführungsbeispiel mit.
Drehzahlregler, Integrator und meelraniseh- hydraulisehern ZVirkungsverzögerer, und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Drehzahlregler und Beschleunigungsregler und rein pileumatisehem Wirkungsverzögerer.
In Fig. 1 wird die zufliessende Wasser- inenge einer Wasserturbine 1. durch einen seheinatiseh dargestellten Leitapparat ? ge- regelt, welcher von einem Servomotor 3 mit Kolben 4 und Drriekfeder 5 betätigt wird.
Der Servomotor 3 ist somit ein Organ, welches den Zufluss des Betriebswassers zur Turbine be- herrsclit, Eine Ölpurilpe 6 versorgt über ein Drosselorgan 7 ein Steuerventil B. Ein.
Dreh zahlregler 9 ist dureli ein Gestänge mit Ge lenken 10, 11, 12 mit dem Kolben 13 eines Kataraktes 1-1 verbunden. Ein Drosselorgan 15 dient zur Verbindung zweier beiderseits des Kolbens 13 anschliessender Kammern 16 und 1.7. Eitre Zug-Drueldeder <B>18</B> ist einerseits am Gelenkpunkt 12 und anderseits an einem Fixpunkt 19 befestigt.
Der Antrieb des Kata rakts 14 geschieht dureb. einen R.üekführkol- ben 20. Dieser bewegt sieh in einem festen Z\linder 21, wobei eilte Draiekfeder 22 dem in einer vom Kolben 20 nach oben begrenzten Kammer 23 wirkenden Öldruck das Gleieh- gewieht hält.
Die Kammer '3 stellt mit einem Druckgefäss 4 in Verbindung, das über einer Ölfüllung \_':5 ein Luftpolster '351 aufweist und über ein Drosselorgan<B>'</B>6 mit dem Flüssig keitsraum unterhalb des Kolbens 4 des Servo- inotors 3 verbunden ist.
Die Riiekführverbin- dung der Steuerung verläuft also hier über die ölfiilluirg> des Di-uekgefä.sses 24 und der dieses mit den Räumen unter den Kolben 4 und 20 verbindenden Leitungen.
Als Rüek- f ührv erbindung wird dabei die _V irkungsver- bindung bezeichnet, welche die Veränderung der gesteuerten Grösse, das heisst der Lage des Kolbens .1 des Servomotors 3, auf das steuernde Organ, nämlieli das Steuerventil S, überträgt. Sie beginnt mit der Ölfüllung unterhalb des Kolbens 4 und endet.
beim Gelenk 12 des das Steuerventil 8 betätigenden Gestänges und besteht aus der im Raum unterhalb des Kol bens 4 und in der Kammer 23 sowie in der Mit dein Drosselorgan 26 versehenen Verbin- ilung:
sleitung- zwischen beiden und dem Be- liälter '4 enthaltenen Flüssigkeit, dem Kol- lion <B>'</B>0, dem Katarakt 14 und dem das Ge- lniuse dieses Kataraktes mit dem Kolben 20 und den Kataraktkolben 13 mit dem Gelenk 1_' verbindenden Gestänge.
Wäre das Drosselorgan 26 nieht vorhan- den, so wäre in. der Kammer 23, im Druck- Olefä.ss 24 und im Servomotor 3 unter dem Kolben 4 der Öldruck gleich.
Die Verschie- binio, des R.üekführkolbens 20 würde dann proportional zu jener des Kolbens 4 verlau- 1'c#n. Die Wirkungsweise wäre dann die des bekannten Kataraktreglers. Bei sinkender Drehzahl bewegt sich der Drehzahlregler 9 tiaeh unten und bewirkt vermehrtes Schliessen (los Steuerventils 8, wodurch der Druck unter dem Kolben 4 steigt.
Dieser bewegi sieh naeh oben und öffnet den Leitapparat 2. Gleich ritig bewirkt der Kolben 20, der unter dem ,leielien Druck steht, eine Rüekführbewegung des Katarakts 14 nach oben. Schon kleinste Hübe des Steuergelenkes 11 genügen, um Je den beliebigen Druck unter dein Kolben 4 und damit jede beliebige Stellung des Servomotors 3 hervorzurufen.
Der Katarakt 14 bewegt sieh nur so lange nach oben, bis er das Steuer ventil 8 und damit das Steuergelenk 11 in die Beharrungslage, zurückgeführt hat. Dies gilt itueli dann, wenn man beliebig grosse Ausfluss- cluer:schnitte für das Steuerventil 8 vorsieht, um den Kolben 4 beliebig schnell der Bewe <B><U>g</U></B>ung (los Steuerventils 8 folgen züi lassen.
Trotzdem bleibt der Kolben 4 stehen, sobald der Katarakt 14 über die Gelenkpunkte 12 und 11 das Steuerventil 8 in die Beharrungs- la,-e zui@üelzgebraeht hat.
Dieser sehnellwir- kende Servomotor 3 hat also, im Gegensatz zum Servomotor der bekannten Besehleuni- ,@ungsregler, keine verlangsamende Zeitkon stante, wodurch er mit kleinster Unempfind- lielikeit arbeitet, was den störenden Einfluss Hoher Lnempfindliehkeit auf die Stabilität beseitigt.
Eine Verlangsamung, wie sie bei den bekannten Regeleinrichtungen mit Beschleu nigungsregler durch den hlauptservomotor be wirkt wird, wird beim Katarakt 14 in der Weise erreicht, dass die Feder 18 den Gelenk punkt 12 und damit das Steuergelenk 11 erst mit der Zeit in die stationäre Gleiehgejvichts- lage bringt, nachdem durch das Drosselorgan 15 eine entsprechende Ölmenge von der Kam mer 17 nach der Kammer 16 geflossen ist.
Das Drosselorgan 26 bildet aber nun zu sammen mit dem nachgeschalteten Flüssig- keitsra.um 25, dessen Volumen sich. wegen des clarüberliegenden Gaspolsters<B>251</B> in Funktion des Druckes ändert, einen Wirkungsverzöge- rer, weicher die Bewegung des Rückführ- kolbens 20 gegenüber der Bewegung des Kol bens 4 des Servomotors 3 verzögert.
Durch die Speicherwirkung des Luftpolsters<B>251</B> bleibt im ersten Augenblick bei einer Ände rung des Öldruckes unter dem Kolben 4 und einer so eingeleiteten Verstellbewegung des Servomotors 3 der Rückführholben zunächst in Ruhe, weil der Öldruck im Druckgefäss 24 und in der Kammer 23 sieh noch nicht geändert. hat.. Der Unterschied der Öldrücke unter dem Kolben 4 und dem R.üekführkolben 20 bewirkt, dass durch das Drosselorgan 26 eine zu diesem Unterschied proportionale Ölmenge fliesst, die zur Druckänderung im Luftpolster 251 dient. Diese Druckänderung folgt der Druckände rung unter dem Kolben 4 mit einer Verspä tung der Phase.
Erst nach einer Zeit, welche von der Grösse des Luftpolsters 251 und vom Querschnitt der Drosselöffnung 26 abhängt, erreicht der Druck unter dem Püekführkol- ben 20 den Druck unter dem Kolben 4 des Servomotors 3, Der Drehzahlregler 9 bewirkt also vorerst bei gleicher Drehzahländerung eine stärkere Bewegung des Servomotors 3, weil der Katarakt 14 erst mit. einer Nach eilung das Steuergelenk 11 und damit das Steuerventil 8 in die Beharrungslage zurück führt und hierdurch die Bewegung des Servo motors 3 zum Stillstand bringt.
Die Berechnung ergibt, dass eine Nach eilung der Rückführung um 90 die gleiche 1Virkung ausübt wie ein gegenüber dem Dreh- zahlregler 9 um 90 voreilender Regler. Be kanntlich wirkt. der normale Kataraktregler, bei dem der Servomotor 3 dem Steuerventil 8 augenblicklich folgt, identisch gleich wie ein Beschleunigungsregler mit. verlangsamt nach folgendem Servomotor.
Durch die weitere Naeheilung der Rückführung beim Katarakt.- regler erreicht man nun finit. der dargestellten Regeleinrichtung die gleiche Wirkung -wie mit einem einem Besehleunigungsregler@ entspre chend voreilenden Regler.
Die beschriebene Einrichtung gestattet daher, die Stabilität etwa in gleicher Weise zu beeinflussen wie bei den bekannten Reglern, clie hierzu ausser einem Drelizahlregler und einem Besehleuni- gungsregler als dritten Regler einen solchen für den zweiten Differentialquotienten der Drehzahl brauchen.
Ausserdem wird durch den )Vegfall jeder Verlangsamung zwiseheii Steuerventil 8 und Servomotor 3 der sehäd- liehe Einfluss grosser Unempfindlichkeit auf die Stabilität beseitige.
Ein Vorteil der in Fig.1 gezeigten, mit Luft und Drucköl, also pneiimatiseli-lii-di-au- liseh arbeitenden Ansfühi-iingsfoi-m. bestellt darin, dass trotz Anwendung eines kompres- siblen Gases, z. B.
Luft, im Behälter \?4 (las Drosselorgan 26, welches den Servomotor 3 mit denn Rüekfülii-kolbeii 20 verbindet., nicht von Luft, sondern von Öl durehflosseii wird. In einem öldurchflossenen Drosselor,-aii lassen sich genügende Druckunterschiede bekanntlich leichter herbeiführen lind einstellen als bei von Luft durchflossenen Drosselorganen, die als Kapillare auszubilden sind, um genügende Druekuntersehiedee zu erhalten.
An Stelle des gezeigten pneumatiseli-hz-- draulisehen Wirkungsverzögerers lässt sieh auch finit einem niechaniseh-livdraulisehen Or gan die gleiche Wirkung erreichen.
Bei der in Fig.1 gezeigten Einrichtung -wirkt übrigens auch schon der federbelastete Kolben 20, wel cher den Di-iiekraum 23 v eränderliehen Volii- inens teilweise begrenzt, im gleichen Sinne -wie das Luftpolster<B>251.</B> Es ist. auch möglich, dein Katarakt durch einen an sich bekannten Inte grator zii ersetzen.
Ein solches Ausführun--:s- heispiel zeigt Fig. 2, Der Leitapparat 'der Turbine 1 -wird da bei wiederum von einem Servomotor 3 be tätigt.
Dieser weist einen beidseitig von St.euer- flüssi--keit beaufsehla < -ten Kolben ?7 auf, wel eher über einen Steuerschieber 2S von der Pumpe 6 mit Öl versorgt wird. Ein Integra tor 29 mit.
Kolben 30-vird vom Drehzahl- i-e@;-lei- 9 durch ein Steuerventil 31 derart ge steuert, dass die Verstellgesehwindigkeit des Kolbens 30 mit dein Hub des 1)relizalili-egler;s, -,Iso 111i1 der Drehmlilabweiehung, proportio- iial zunimmt.
Die Stellung des Kolbens 30 im Integrator ?9 stellt also das Integral der Drehzahlabweichung dar, da seine Ver:stell- :veseliwindigkeit der Drehzahlabweichung pro portional ist.
Anderseits ist der Drehzahlregler 9 durch ein Gelenk 2 mit einem an der Stange des Kolbens 30 an einer Stelle 33 angelenkten Hebel verbunden, dessen Bewegring seinerseits über Gelenke 34, 35 auf einen um einen. Fix punkt.
36 drehbaren Hebel 37, von da über (-relenlze 38, 39 auf einen Balken 40 und wei- i e r über ein Gelenk 41 auf den Steuersehie- bei- 28 übertragen wird.
Der Kolben 27 steht ferner über eine Rück führstange Y? und ein Gelenk 43 mit einen. um einen Fixpunkt. .1.1 drehbaren Hebel in Verbindung. Die Bewegring des Kolbens 27 wird über diesen Hebel und -weitere Gelenke -15, 46 auf einen Balken -17 übertragen.
hs ist bekannt, dass Katarakt und Inte- grator den Drehzahlregler genau in der glei- elien Weise ergänzen, so dass ihre Wirkung identisch wäre, -wenn die Rliekführstange 42 direkt auf den Balken -10 einwirken -würde, etwa in der IVeise, class das Gelenk 46 statt.
am Bolkeii 47 am rechten Ende des Balkens 10 angeordnet -wäre. Der Sei--omotor 3 würde dann dein Bewegungsgesetz des Steuergelen kes 34 folgen. Da die Bewegung dieses Gelen kes zur Summe der Be-we,#'unf,'en der Gelenke 32 und 33 proportional ist, -würde somit. der Servomotor 3 der Summe der Drehzahlände rung lind ihres Integralwertes folgen, was nach Berechnungen einen zum Kataraktregler identischen Steuervorrang bedingt.
Die Pfeile deuten die Bewe\;rungsiiclitung bei sinkender Drehzahl, also bei einem öff- nirn-g:svorgang dei- Turbine, an.
Bei sinken der Drehzahl bewegt sieh der Drehzahlregler 9 nach unten und veranlasst zunächst über die Steuergelenke 32, 34, 35, 38, 39, 41 durch den Steuerseliieber 28 ein Offnen des Leitappara tes durch den Servomotor 3.
Dieser Vorgang käme alsbald zum Stillstand, wenn die Rüelz- führst.ange 42 über das C7elenk 46 direkt mit dein Balken 40 in Verbindung stünde, weil dann über das @eleirk 41 der , Steuerschieber '?8 wieder geschlossen würde. Der Integrator 29 stellt.
wie der Katarakt die ursprüngliche Drehzahl mit der Zeit- wieder her, da er erst zur Rulie kommt, wenn das Steuerventil 31 nach Riiekkehr des Drehzahlreglers 9 auf Nor- maldrehzahl geschlossen ist.
Zwischen das Gelenk -16 und ein am rech ten Ende des Balkens .10 angeordnetes Gelenk 48 ist aber irun in die Piüekfülii verbindung ein nieeliiuiiseli-lrydrauliseher Wirkungsverzö- nerer 49 eingeschaltet.
Dieser weist einen die Riiekführung bewirkenden Servomotorkolben ;50 auf, dessen Stange über das Gelenk 48 mit dem Balken 40 und über ein weiteres Gelenk .51. mit dem Balken 47 verbunden ist. Ani rechten Ende dieses Balkens, an einer Stelle 5'_', ist ein Steuerschieber 53 angelenkt, wel eher den Zufluss von Drucköl zu den beiden Seiten des Kolbens 50 beherrscht.
Die lk'iiclzfülirvei-liindung beginnt hier bei der Rüekführstance -12 des Kolbens 27 und endet beim. Gelenk 48 des Balkens 40, an wel.- eliem der Steuersehieber# 28 angelenkt ist.
Sie i@esteht aus dem Balken 47, dein dessen (-e lend 4-6 mit- dem Gelenk 43 der R.üekführ- stange 42 verbindenden Gestänge, dem Servo- n:otoi#kolben 50 mit zugehörigem gtetiersehie- lK#r# <B>5</B>3 und dem den Kolben :50 finit dein Ge lenk -18 des Balkens 40 verbindenden Gestänge.
Statt dass wie beim normalen Integrator- rogler die Rüeli:fülii-ung> der Bewegurig des Kolbens 27 direkt am Steuergelenk 48 an greift, bewirkt die Riiekführstange -12 bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 27 über die Gelenke 43, 44, -15, 16, 51, 52 ein öffnen des Steuerschiebers 53, wobei sieh der Kolben 50 des Wirkungsverzögerers 49 langsam nach un ten bewegt.
Da die Verstellgesehwindigkeit des Kolbens 50 mit der Öffnung des Steuer schiebers 53 zunimmt, folgt der Hub des Kol bens :50 dein Hub des Steuerschiebers 53 und damit der R.üekführstange 42 mit einer Nach- eilung. Diese Nacheilung hat wiederum den gleichen stabilisierenden Effekt auf die Re gelung wie ein entsprechend gegen den Dreh zahlregler voreilender Regler.
3uelr bei Verwendung eines mit einem Drehza.lilregler zusammenarbeitenden Be schleunigungsreglers kann ein Wirkungsver- zögerer in die Rüelkfühi--erbindung der Steue rung eingebaut werden. Die Verzögerung der Rückführung geschieht bei dem in Fig. 3 dar gestellten Beispiel durch Mittel, die zwischen diese Regler und das Steuerventil des Steuer organs eingeführt sind. Es sind hierfür in diesem Beispiel rein pneumatisch wirkende Organe vorgesehen.
Bei der Regeleinrichtung nach Fig.3 ist ausser dem Drehzahlregler 9 noch ein Be- schleunigungsregler 54 vorgesehen. Diese bei den Regler greifen über Gelenke 55, 56 an den beiden Enden eines Balkens 57 an. Dieser steht über eine an einer Stelle 58 angreifende Feder 59 an einer Stelle 60 mit einem um einen Fixpunkt 61 drehbaren Hebel 62 in Verbindung. Am rechten Ende dieses Hebels ist, eine zu einem Steuerventil 63 gehörige Ventilplatte 6-1 angebracht.
Eine Luftpumpe 65 fördert über ein Dros selorgan 66 Luft zu diesem Steuerventil 63, welches weiter über eine Leitung 67 mit einem 1Ienibi-anbalg 68 und über lein Drosselorgan 69 mit einem weiteren Membranbalg 70 in Verbindung steht. Dieser Balg ist mit dem Balken 62 an der Stelle 60 verbunden.
An die zum Balg'70 führende Luftleitung ist ferner ein Luftbehälter 71 angeschlossen. Der Balg 68 steht -unter der Wirkung einer Feder 72 und ist. über eine Stange. 73 mit dem Steuerschieber 28 verbunden, welcher wie derum clen Zufluss von Drucköl von der Pumpe 6 zu den beiden Seiten des Kolbens 2 7 des den Leitapparat 2 der Turbine 1 betäti- genden Servomotors regelt. Durch die Ventilplatte 64 wird der Druck im Balg 68 gesteuert.
Die Veränclerunr dieses Druckes beeinflusst hierbei auch den. Luft druck im Balg 70, und es ergibt sich damit eine Rückwirkung auf die Stellung der Ven- tilpla:[te 64-. Die Rüekführverbindung beginnt bei der Leitung 6 7 und endet an der Stelle 60 des die Ventilplatte 6.1 tragenden Hebels 6?.
Sie besteht aus dem Membranbalg 70, dein Luftinhalt dieses Balges und der mit. dem Drosselorgan 69 versehenen Verbindungslei tung mit der Leitung 6 7 und dem den llein- branbal\r 70 mit. der Stelle 60 des Hebels 62 verbindenden Gestänge.
Das Drosselorgan 69, welches den Durch fluss der Bestandteil der Rüekfühn erbindung bildenden Luft in der Verbindungsleitung von der Leitung 67 zum Balg 70 bildet, hat zusammen mit dem diesem Drosselorgan nach gesehaltet.en Luftraum im Behälter 71 die Funktion eines Wirkungsverzögei-ers. Die im Behälter 71 enthaltene Luft ändert. ihr Volu- nien in Funktion des Druckes.
Die -Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folmende: Zunächst sei von der Wirkung des Drossel organs 69 abgesehen. Bei sinkender Drehzahl bewegen sieh sowohl der Drehzahlregler 9 als auch der Besehletinigungsregler 5.1 nach unten Lind spannen die Feder 59, wodurch das Steuerventil 63, 64 schliesst, bis der steigende Luftdruck im llembranbalg 70 der Feder 59 das Gleichgewicht hält. Ohne Wirkung des Drosselorgans 69 herrscht auch im Membran balg 68 der gleiche.
Druck und im Gleich gewicht zur Feder 7\? folgt die Bewegung des Steuerschiebers ?8 jener des Balkens 57 an der Stelle 58. Dies ist die Funktion des ge- "vöhnliehen Beschleunigungsreglers.
Der Einbau des Drosselorgans 69 bewirkt aber nun zusammen mit der Speicherwirkung der Luft im Behälter 71, dass der Druck im llembranbalg 70 im ersten Augenblick unver ändert bleibt. Die Feder 59 bewirkt also man gels einer Steigerung der Gegenkraft im .#lein- branbalg 70 eine zusätzliche Schliessbewegung des Steuerventils 63, 64.
Der Druck im 1Tem- branbalg 68 steigt daher über jenen im Luft- Behälter 71 und bewirkt einen zusätzlichen Jffnuno'shub des Stenersehiebers ?8 und da mit eine zusätzliche Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 37 des Servomotors 3.
Durch die beschriebene Einrichtung wird also auch hier die Wirkung der Regler 9 und 54 auf den Servomotor 3 beschleunigt. L m den gleichen Zweck zu erreichen, musste man bisher ausser einem Drehzahlregler und einem Be schleunigungsregler noch einen dritten Regler vorsehen, der auf die zweite Ableitung der Drehzahl anspricht.
Die Einrichtung gemäss Fig. 3 stellt aber auch mit der Zeit wie bei diesen Reglern die ursprüngliche Drehzahl wieder her, da im Be- hari-Lingszustand die Di-iieke in den Membran- bälgen 68 und 70 wieder ausgeglichen sind und keine Beschleunigung mehr auftritt, der Beschleunigrrngsregler 54 also in die Mittel lage zurückgekehrt ist.
Der Beharrungslage des Steuerventils 63, 64 entspricht also immer die gleiche Stellung des Drehzahlreglers 9 und damit die gleiche Drehzahl.
Der Servomotor 3 kann der Hauptseivo- niotor der Wasserturbine sein. Es können aber auch zwischen den dargestellten Servomoto ren 3 und den Leitapparaten \? beliebig viele Zwischenverstärker angeordnet sein. An Stelle eines hydraulischen Servomotors kann auch ein elektrischer Stellmotor vorgesehen sein.
Die beschriebenen -Mittel, welche eine V er.- zögerung der Rückführung bewirken, können angewendet werden, wenn als Regler nur ein Drehzahlregler vorhanden ist, oder auch, wenn noeli weitere Regler vorhanden sind. Ausser dem in Fig. 3 gezeigten Beschleunigungsregler können zum Beispiel auch noch Regler. für die Regelung der Leistung oder eines Wasserstan des vorgesehen sein. An Stelle eines Flieh kra.ftpendels kann als Drehzahlregler auch ein die Frequenz messender Regler verwen det werden.
Bei einer erfindungsgemässen Regeleinrieh- i ung können auch die beschriebenen pneuma tischen Sta.bilisierrrngsmittel beispielsweise in Zusammenhang mit einem Drehzahlregler mit Integrator gemäss Fig. ? angewendet werden oder die dort. beispielsweise gezeigten meeha- niseh-hydraulischen Stabilisierungsmittel bei den andern beschriebenen Regelungsarten.
An Stelle eines Servomotors 3 können clei#en mehrere vorhanden sein. An Stelle der beispielsweise dargestellten Steuerventile kön nen auch elektrische (=eher und elektronische Verstärker vorgesehen sein, und an Stelle der livdranliseh oder pneumatisch wirkenden Mit tel zur Stabilisiei2ing oder an Stelle eines livrlranlisch arbeitenden Katarakts können auch elektrisch oder elektronisch arbeitende Mittel vorgesehen sein, welche entsprechende Wirkungen ausüben.