DE1028391B - Elektrische Einrichtung zur Drehzahlregelung von Rueckdruck-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine elektrische Einrichtung zur Drehzahlregelung von Rückdruck-Brennkraftmaschinen, insbesondere Gasturbinen-Strahltriebwerken.

Zweck der Erfindung ist es, eine verbesserte Drehzahlregelung für Turbinentriebwerke zu schaffen, und zwar soll die Einrichtung einerseits möglichst schnelle Drehzahländerungen ermöglichen und andererseits die Drehzahl automatisch auf einen gewählten Wert einregeln und eine automatische Einhaltung der höchstzulässigen Drehzahl innerhalb sehr enger Grenzen ermöglichen. Weiterhin soll erreicht werden, daß die Drehzahl bei einer Beschleunigung des Triebwerkes nicht über den gewählten Wert hinaus steigen kann, wenn ein solches Überschwingen die vorgeschriebene höchstzulässige Drehzahl überschreiten würde.

Für Turbinentriebwerke sind bereits verschiedene elektrische Regeleinrichtungen bekanntgeworden. So ist es z. B. bekannt, einer der Istdrehzahl des Trieb-Werkes proportionale Wechselspannung, die von einem Tachometergenerator erzeugt werden kann, gleichzurichten und in einer entsprechenden Schaltung mit einer Gleichspannung zu vergleichen, deren Größe der gewünschten Drehzahl entspricht. Die Differenzspannung, die verschiedene Polarität oder den Wert Null haben kann, wird dabei zur Steuerung des TreibstofEzuflusses verwendet. Eine frequenzabhängige Begrenzung der maximal zulässigen Drehzahl ist dabei jedoch nicht vorgesehen.

Es ist weiterhin bekannt, zwischen einem Tachometergenerator und ein elektromagnetisch arbeitendes Ventil in der Treibstofrleitung ein frequenzabhängiges Glied einzuschalten. Das Regelventil ist dabei so ausgebildet, daß der Leitungsquerschnitt bei Stillstand der Turbine durch eine Düsennadel verschlossen wird, unterhalb der unteren Nenndrehzahl mit steigender Drehzahl linear ansteigend vergrößert und zwischen der unteren Nenndrehzahl und der oberen Nenndrehzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl wieder bis zum vollständigen Verschließen verkleinert wird. Diese bekannte Einrichtung dient also zur Durchführung eines gewissen Steuerprogramms beim Hochfahren einer Rückdruckbrennkraftturbine. Es sind jedoch keine Mittel vorgesehen, die verhindern, daß der höchstzulässige Absolutwert der Drehzahl auf keinen Fall überschritten wird.

Schließlich sind auch Regeleinrichtungen bekannt, die es gestatten, wahlweise ein von einer eingestellten Solldrehzahl oder ein von der Turbinentemperatur abhängiges Signal zur Steuerung des Treibstoffflusses heranzuziehen. Die Schaltung ist verhältnismäßig kompliziert, eine Grenzdrehzahlregelung ist auch hier nicht vorgesehen.

Elektrische Einrichtung

zur Drehzahlregelung

von Rückdruck-Brennkraftmaschinen

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E.Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Bruce Arrington Wells
und Clinton Chamberlain Lawry,

Schenectady, N, Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Die Erfindung setzt eine elektrische Einrichtung zur Drehzahlregelung von Rückdruck-Brennkraftmaschinen, insbesondere Gasturbinen-Strahltriebwerken mit einer ersten veränderlichen Spannungsquelle zur Einstellung einer der vorgewählten Drehzahl entsprechenden Gleichspannung, einer zweiten veränderlichen Spannungsquelle zur Erzeugung einer von der momentan erreichten Drehzahl abhängigen Wechselspannung, einem mit dem Ausgang der zweiten Spannungsquelle verbundenen, zur ersten Spannungsquelle in Kompensationsschaltung liegenden Gleichrichter sowie auf die resultierende Kompensationsspannung ansprechenden Vorrichtungen zur Steuerung der Stellmittel für die Treibstoffflußregulierung als bekannt voraus. Sie ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der zweiten Spannungsquelle zusätzlich eine frequenzempfindliche Vorrichtung angeschlossen ist, die in an sich bekannter Weise beim Erreichen einer der gewünschten Höchstdrehzahl entsprechenden Frequenz eine Ausgangsspannung liefert, daß der Ausgang dieser Vorrichtung über eine Leitungsverbindung an die Eingangsleitung der auf die Kompensationsspannung ansprechenden Vorrichtungen angeschlossen ist und daß in der Leitungsverbindung vorgespannte, gleichrichtende Mittel

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vorgesehen sind' welche die eine Halbwelle der Aus- Ausgangspunkt 36 gegenüber Masse Null. Wird das gangsspannung der frequenzempfindlichen Vorrichtung Drehzahlwählpotentiometer auf eine andere Drehzahl in einem der Kompensationsspannung dann entgegen- umgestellt oder ändern sich die Betriebsdaten des wirkenden Sinne übertragen, wenn die Polarität der Motors in der Weise, daß die Drehzahl von dem ge-Kompensationsspannung auf weitere Drehzahl- 5 wählten Wert abweicht, so erscheint am Punkt 36 erhöhung über die erreichte Höchstdrehzahl hinaus eine positive oder negative Gleichspannung bzw. ein gerichtet ist. positives oder negatives Fehlersignal, das der Größe In der Zeichnung ist schematisch ein Gasturbinen- und Richtung des tatsächlichen Drehzahlfehlers entStrahltriebwerk 10 für Flugzeuge gezeigt. Das Trieb- spricht; und zwar ist der Drehzahlfehler gleich der werk besitzt einen Rotor 11 mit einem Kompressor 12 io Differenz zwischen der am Drehzahlwählpotentio·? und einem Turbinenrad 13. Zwischen dem Kompres- meter 25 gewählten Drehzahl und der tätsächlich ersor 12 und der Turbine 13 befinden sich eine oder reichten Drehzahl, wie sie durch die gleichgerichtete mehrere Verbrennungskammern 14, in die bei 15 aus Ausgangsspannung des Tachometergenerators angeeiner Kraftstoffleitung 16 flüssiger Kraftstoff ein- zeigt wird. Ist das System in der gezeigten Weise geführt werden kann. Die Kraftstofförderung kann 15 geschaltet, so bedeutet eine am Punkt 36 erscheinende mittels eines geeigneten Kraftstoffventils, das sehe- positive Spannung, daß die Drehzahl zu niedrig ist matisch bei 17 gezeigt ist, geregelt werden, und zwar und die Kraftstofförderung entsprechend erhöht werkann das Ventil einen Kraftstofffluß liefern, der der den muß, während eine gegenüber Masse negative Einstellung einer Stellvorrichtung, wie z. B. eines Spannung anzeigt, daß die Drehzahl zu hoch ist und Nockens 18, proportional ist. Der Kraftstoff kann 20 die Kraftstofförderung entsprechend erniedrigt wermittels einer geeigneten (nicht gezeigten) Kraftstoff- den muß.

pumpe aus einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank ge- Die am Punkt 36 erscheinende Spannung wird über

pumpt und durch eine Leitung 19 in das Kraftstoff- einen Widerstand 37, eine Leitung 38, einen Wider-

ventil gefördert werden. stand 39, -eine Leitung 40 und einen Widerstand 41 Das Triebwerk 10 ist mit einem Wechselstrom- 25 einem Wechselrichter 42 zugeführt. Bei dem Wechsel·

Tachometergenerator 20 versehen. Der Generator 20 richter 42 handelt es sich um einen sogenannten »Zer-

ist, wie schematisch bei 21 angedeutet, direkt oder hacker«, der die vom Punkt 36 her übertragene

über ein geeignetes Übersetzungsgetriebe mit dem Gleichspannung in eine Wechselspannung überführt,

Rotor verbunden. deren Größe dem Fehlergleichspannungssignal pro-Zur Bedienung des Triebwerks ist ein Schubwähler 30 portional ist und deren Phasenlage von der Polarität

22 vorgesehen, der über eine schematisch bei 23 an- des Fehlergleichspannungssignals abhängt. Das heißt»

gedeutete Welle mit dem beweglichen Kontaktarm 24 die Wechselrichterausgangsspannung bei positiver,

eines Drehzahlwählpotentiometers 25 verbunden ist. Eingangsspannung ist gegenüber der Wechselrichter-

Das untere Ende des Potentiometers 25 liegt bei 26 an ausgangsspannung bei negativer Eingangsspannung Masse. Am Potentiometer liegt eine von einer geeig- 35 um 180° phasenverschoben.

neten Spannungsquelle, z. B. der Batterie 27 gelieferte Der Wechselrichter oder Zerhacker 42 besteht, wie Gleichspannung. Die Batterie 27 kann so geschaltet man sieht, aus einem Transformator 43, zwei Dioden sein, daß das obere Ende des Potentiometers 25 eine 44 und 45, die über Strombegrenzungswiderstände 46 gegenüber Masse positive Spannung führt. Entspre- und 47 mit den beiden Enden der Sekundärwicklung chend können der Schubwähler 22 und das Potentio- 40 des Transformators 43 verbunden sind. Die Mittelmeter 25 so eingerichtet sein, daß, wenn durch Um- anzapfung der Sekundärwicklung des Transformators stellen des Schubwählerhebels ein höherer Schub, 43 liegt an Masse. Der Wechselrichter wird durch d. h. eine höhere Motorleistung verlangt wird, der be- die Frequenz einer geeigneten Wechselspannung, die wegliche Kontaktarm 24 auf dem Potentiometer 25 über Leitungen 48 und 49 der Primärwicklung des nach oben geschoben wird, so daß damit die abgegrif- 45 Transformators 43 zugeführt wird, gesteuert. Die fene Gleichspannung gegenüber Masse sich erhöht Kathode der Diode 44 und die Anode der Diode 45 und eine entsprechend höhere Motordrehzahl gewählt sind an einen gemeinsamen Verbindungspunkt 50 gewird, führt. An diesem Punkt 50 erscheint das Fehlerspan-Die Ausgangsspannung des Tachometergenerators nungssignal. Der Wechselrichter oder »Zerhacker« wird über Leitungen 28 und 29 einem Transfer- 50 arbeitet wie folgt:

mator 30 zugeführt. Die Ausgangsspannung dieses Aus der Schaltungsweise der Dioden 44 und 45 Transformators wird in einem Vollweggleichrichter folgt, daß während der einen Halbschwingung der in gleichgerichtet. Der aus den Dioden 32 und 33 be- der Sekundärwicklung des Transformators 43 industehende Vollweggleichrichter liefert an einem Aus- zierten Wechselspannung beide Dioden leitend sind, gangswiderstand 34 eine Gleichspannung, die der 55 und zwar wird eine Schleife oder ein Stromkreis ge-Tachometerspannung und folglich der Motordrehzahl bildet, der aus der Transformatorsekundärwicklung, proportional ist. Der aus den Dioden 32 und 33 be- dem Widerstand 47, der Diode 45, der Diode 44 und stehende Vollweggleichrichter kann mit geeigneten dem Widerstand 46 besteht. Während der anderen Filtergliedern ausgerüstet sein, so daß an seinem Halbwelle der Wechselspannung leitet weder die Ausgang eine geglättete Gleichspannung erhalten 60 Diode 44 noch die Diode 45. Mithin herrscht während wird. Das linke Ende des Gleichrichterausgangs- derjenigen Halbwelle, da die beiden Dioden leiten, Widerstandes 34 ist über einen Leiter 35 mit dem eine effektive Spannungsverbindung zwischen dem Kontaktarm 24 des Drehzahlwählpotentiometers 25 ver- Punkt 50 und dem geerdeten Mittelabgriff der Transbunden. Damit wird erreicht, daß die Spannung des formatorsekundärwicklung. Das am Punkt 50 er-Drehzahlwählpotentiometers 25 und die Spannung des 65 scheinende Fehlergleichspannungssignal wird daher Drehzahlanzeigegleichrichters gegeneitiandergerichtet während der Halbwelle, da die Dioden 44 und 45 leisind und sich dann aufheben, wenn der Motor die ten, nach Masse kurzgeschlossen. Dagegen kann wähdurch die Einstellung des Potentiometers 25 gewählte rend derjenigen Halbwelle, wo die beiden Dioden Drehzahl erreicht hat. Unter derartig ausgeglichenen nicht leiten, ein derartiger Kurzschluß nicht erfolgen, Verhältnissen ist der Spannungspegel am vereinigten 70 so daß in diesem Fall die Fehlergleichspannung am

Punkt 50 erhalten bleibt. Die am Punkt 50 erscheinende zerhackte Gleichspannung nimmt daher die Form einer Wechselspannung an und kann über einen Kondensator 51 einem Wechselspannungsverstärker 52, der in üblicher Weise ausgeführt sein kann, zugeleitet werden. Dort wird das umgewandelte Fehlersignal verstärkt und sodann der einen Wicklung 53 eines Zweiphasenstellmotors 54 zugeführt. Der Motor 54 wird durch das Fehlersignal in der

damit das Drehzahlwählpotentiometer 25 auf die Höchstdrehzahl eingestellt. Damit wird dem Motor eine Drehzahl zugemutet, die tatsächlich etwas höher ist als die einzuhaltende höchstzulässige Drehzahl. Nähert sich die Drehzahl der höchstzulässigen Grenze, so kommt die Frequenz des Tachometergenerators 20 der Ansprechfrequenz des Filters 60 nahe, so daß die Amplitude der am Punkt 64 und an der Kathode der Diode 66 erscheinenden Wechselspan-

Weise erregt, daß er sich in der richtigen Richtung io nung sehr rasch ansteigt. Die Amplitude der negadreht und dabei über eine Motorwelle 55 den Kraft- tiven Halbwelle der Wechselspannung beginnt alsstoffventilstellinocken 18 im Sinne der gewünschten dann die von der Spannungsquelle 67 gelieferte VerKorrektur der Kraftstofförderung bewegt. Der riegelungsspannung zu übersteigen. In diesem Augen-Motor 54 übt die Funktion eines Phasendiskrimina- blick, da die Diode 66 anfängt leitend zu werden, tors in der Weise aus, daß seine Drehrichtung sich 15 wird die Fehlergleichspannung am Punkt 38 herabnach der Phasenlage der in die Wicklung 53 gekop- gedrückt. Schließlich wird die Amplitude der negapelten Wechselspannung richtet. Um einen solchen tiven Spannungshalbwelle genügend groß und wird Diskriminatoreffekt zu erreichen, benötigt man eine folglich der Stromnuß in der Diode 66 genügend zweite Wicklung 56, die ebenfalls über die Eingangs- kräftig, um das Gleichspannungsniveau am Punkt 38 leitungen 48 und 49 von der gleichen Wechselspan- 20 auf Nullpotential (und vorübergehend sogar unter nung erregt wird, die den Wechselrichter 42 steuert. das Nullpotential) herabzudrücken, so daß durch Dabei ist erforderlich, daß zwischen den in die den Widerstand 39 kein drehzahlerhöhendes Fehler-Motorwicklungen 56 und 53 gekoppelten Spannungen signal übertragen werden kann.

eine Phasenverschiebung von 90° herrscht. Zu diesem Die eben beschriebene frequenzempfindliche Höchst-

Zweck kann man sich eines (nicht gezeigten) Phasen- 25 drehzahlregelstufe kann einen gewissen Arbeitsbereich Schiebers bedienen, der mit einer der beiden Motor- besitzen, und zwar entsprechend dem Bereich, innerwicklungen gekoppelt ist. Dieser Phasenverschieber halb dessen die Diode 66 Strom leitet. Führt der kann im Verstärker 52 enthalten sein. Punkt 38 Nullpotential, so bedeutet das, daß die

Der Verstärker 52 hat zweckmäßigerweise einen spannungsempfindliche Schaltungsstufe, von der über hohen Verstärkungsgrad. Ferner ist zusätzlich zu 30 die Leitung 36 eine positive Fehlergleichspannung den weiter unten zu beschreibenden Stabilisierungs- abgeleitet wird, und die über die Diode66 angeschlosstufen eine gewisse Stabilisierung erwünscht, die sene frequenzempfindliche Schaltungsstufe sich in zwischen den Motor 54 und den Verstärker 52 ein- ihren Wirkungen gegenseitig aufheben und damit zuschalten wäre. Diese Stabilisierung kann mit Hilfe ein Gleichgewichtszustand herrscht. Weicht die von gewöhnlichen Vorrichtungen bewerkstelligt wer- 35 Motordrehzahl von einem diesem Gleichgewichtsden. Zum Beispiel kann man sich zu diesem Zweck zustand entsprechenden Wert ab, so ändert sich die eines (nicht gezeigten) Tachometergenerators bedie- Gleichspannung am Punkt 38 in positiver oder neganen, der sich zusammen mit der Motorwelle 55 dreht tiver Richtung in dem Bestreben, das Gleichgewicht und so geschaltet ist, daß er an den Verstärker 52 bei der einzuhaltenden Höchstdrehzahl wiederherzuein Stabilisierungssignal liefert. Dieses Stabilisie- 40 stellen. Dieser Reguliereffekt spielt sich innerhalb rungssignal hat zweckmäßigerweise eine solche eines nur engen Drehzahlschwankungsbereiches ab.

Das frequenzempfindliche Filter 60 liefert ein Signal, das über die Diode 66 das gewählte Drehzahlfehlersignal lahmlegt und so für eine frequenzemp-45 fmdliche Höchstdrehzahlregelung sorgt. Danach bleibt diese Regelung so lange wirksam, wie der Leistungswähler dem Motor eine Drehzahl zumutet, die über den höchstzulässigen Wert hinausgeht. Sehr wichtig in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, daß es ein sogenanntes Hochpaßfilter, das aus einem in 50 sich bei dieser frequenzabhängigen Höchstdrehzahl-Reihe geschalteten Kondensator 61 und einer parallel regelung lediglich um eine begrenzende Regelung geschalteten Spule 62 besteht. Mit der Spule 62 kann handelt. Das heißt, es werden, wenn die Höchstdrehein zusätzlicher Kondensator 63 in Reihe geschaltet zahl erreicht ist, lediglich solche positiven Fehlersein, um die Empfindlichkeit des Filters bei der ge- gleichspannungssignale unterdrückt, die anderenfalls wünschten Ansprechfrequenz schärfer hervorzuheben. 55 eine weitere Erhöhung der Drehzahl auslösen wurden; Das Ausgangssignal des Filters 60 erscheint in den dagegen werden negative Drehzahlfehlersignale, die Ausgangsleitungen 64 und 65. Die Leitung 65 ist mit für eine Drosselung der Kraftstofförderung und da-Masse verbunden. Die Ausgangsspannung des Filters mit für eine Verringerung der Drehzahl sorgen sollen, 60 wird daher über die Leitung 64 der Kathode einer in keiner Weise gehemmt. Die Empfindlichkeit oder Diode 66 zugeführt. Die Anode dieser Diode ist bei 38 60 Verstärkung der frequenzabhängigen Drehzahlbegrenin die Fehlergleichspannungsstufe eingeschaltet. Die zungsregelung einschließlich der Diode 66 kann sehr Diode 66 ist so vorgespannt, daß sie normalerweise hoch sein, und der resultierende Regeleffekt kann sich verriegelt ist. Zu diesem Zweck wird in die Leitung sehr streng in dem Sinne auswirken, daß jede merkeine positive Gleichspannung eingekoppelt. Diese liehe Überschreitung der vorgeschriebenen Höchst-Spannung kann einer geeigneten Quelle, z. B. einer 65 drehzahl verhindert wird, und zwar kann dies offen-Batterie 67, die über ein Regelpotentiometer 68 und bar geschehen, ohne daß das System bei niedrigeren einen damit in Reihe geschalteten Widerstand 69 mit Drehzahlen, wo die Regelung nicht wirksam ist, an der Leitung 64 verbunden ist, entnommen werden. Stabilität einbüßt.

Im Betrieb, wenn der Motor auf Höchsttouren ge- Die Einrichtung weist ferner eine Sprungstabili-

bracht werden soll, wird der Leistungswähler 22 und 70 sierung auf. Zu diesem Zwecke sind die Potentio-

Größe, daß dem Stellmotor 54 eine Drehgeschwindigkeit erteilt wird, die dem am Punkt 40 verfügbaren
Fehlergleichspannungssignal annähernd proportional
ist.

Sodann kann an die Ausgangsleitungen 28 und 29
des Tachometergenerators 20 ein frequenzempfindliches Filter 60 angeschlossen sein. Dieses Filter ist,
wie aus der Abbildung ersichtlich, im wesentlichen

meter 70 und 71 vorgesehen, die mit der Motorwelle 55 so verbunden sind, daß sie bei Umstellung des Ventilbetätigungsmotors 54 mitbewegt werden. Beide Potentiometer sind an geeignete Gleichspannungsquellen, z. B. Batterien 72 bzw. 73, angeschlossen. Die Stabilisierungssignale werden von den beiden Potentiometern über entsprechende i?C-Glieder 74, 75 bzw. 76, 77 weitergeleitet. Der Widerstand 75 ist bei 40 mit der Fehlergleiehspannungsstufe verbunden, während der Widerstand 77 bei 64 mit der frequenzabhängigen Höchstdrehzahlbegrenzungsstufe verbunden ist. Da die Empfindlichkeit oder die Verstärkung der frequenzabhängigen Höchstdrehzahlbegrenzungsstufe hoch ist, muß für diese Stufe ein kräftiges Stabilisationssignal bereitgestellt werden. Dementsprechend sind die einzelnen Schaltorgane der Stufe, d. h. die Spannungsquelle 73, der Kondensator 76 und der Widerstand 77, so bemessen, daß eine solche kräftige Stabilisationswirkung erzielt werden kann. Eine derartige Stabilisationsstufe arbeitet wie folgt: Ändert sich die Einstellung des Potentiometers 71 und damit die Spannung am Kondensator 76, so überträgt sich diese Spannungsänderung anfänglich sofort auf den Punkt 64, und zwar mit einer Polarität, die so gewählt ist, daß den Vorgängen in der angeschlossenen Stufe bis zu einem gewissen Grad entgegengewirkt wird. Jedoch ändert sich die Ladung des Kondensators 76 alsbald, so daß jeder etwaige Unterschied zwischen der Spannung am gleitenden Kontakt des Potentiometers 71 und der Normalspannung am Punkt 64 durch die Ladespannung am Kondensator 76 gänzlich aufgehoben wird. Das Stabilisierungssignal ist dann so lange nicht mehr wirksam, bis eine abermalige Bewegung des Potentiometers 71 eine erneute Ladungsänderung im Kondensator 76 hervorruft.

Die Stabilisierungsstufe mit dem Kondensator 74 und dem Widerstand 75 ist immer dann wirksam, wenn die Drehzahl unterhalb der höchstzulässigen Grenze liegt und damit der frequenzempfindliche Teil des Systems außer Tätigkeit ist. Innerhalb dieses Bereiches ist die aus dem Kondensator 76 und dem Widerstand 77 bestehende Stabilisierungsstufe gänzlich unwirksam, da das frequenzempfindliche System, an das diese Stufe angeschlossen ist, außer Betrieb ist. Das Stabilisierungssignal, das von der Stufe mit dem Kondensator 74 und dem Widerstand 75 bereitgestellt wird, ist nicht so kräftig wie das für die frequenzempfindliche Stufe verfügbare Signal, damit innerhalb des zweiten Drehzahlbereiches, über den das System arbeiten soll, dafür gesorgt ist, daß die Fehlergleichspannungssignalstufe schnell anspricht. Wird dagegen die höchstzulässige Drehzahl erreicht, so tritt aus der Stufe mit dem Widerstand 77 und dem Kondensator 76 das kräftigere Stabilisierungssignal auf und setzt damit die Hauptstabilisierung des Systems in dem Augenblick ein, wo der daran angeschlossene frequenzabhängige Teil des Systems in Tätigkeit tritt. An Stelle der beiden Potentiometer 70 und 71 kann gewünschtenfalls ein einziges Potentiometer, das in diesem Falle zur Steuerung beider Stabilisierungsstufen dient, verwendet werden.

Zwischen der Leitung 38 und der Masse ist zweckmäßigerweise ein Kondensator 78 eingeschaltet, der dafür sorgt, daß, wenn bei Erreichung der höchstzulässigen Drehzahl die frequenzempfindliche Stufe in Tätigkeit tritt und damit die Diode 66 leitend wird, die am Punkt 38 auftretende stoßweise abfallende Fehlergleichspannung etwas gefiltert oder geglättet wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Einrichtung zur Drehzahlregelung von Rückdruck-Brennkraftmaschinen, insbesondere Gasturbinen-Strahltriebwerken, mit einer ersten veränderlichen Spannungsquelle zur Einstellung einer der vorgewählten Drehzahl entsprechenden Gleichspannung, einer zweiten veränderlichen Spannungsquelle zur Erzeugung einer von der momentan erreichten Drehzahl abhängigen Wechselspannung, einem mit dem Ausgang der zweiten Spannungsquelle verbundenen, zur ersten Spannungsquelle in Kompensationsschaltung liegenden Gleichrichter sowie auf die resultierende Kompensationsspannung ansprechenden Vorrichtungen zur Steuerung der Stellmittel für die Treibstoffflußregulierung, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der zweiten Spannungsquelle zusätzlich eine frequenzempfindliche Vorrichtung (60) angeschlossen ist, die in an sich bekannter Weise bei Erreichen einer der gewünschten Höchstdrehzahl entsprechenden Frequenz eine Ausgangsspannung liefert, daß der Ausgang dieser Vorrichtung über eine Leitungsverbindung an die Eingangsleitung (36, 37, 38, 39, 40, 41) der auf die Kompensationsspannung ansprechenden Vorrichtungen (50, 52) angeschlossen ist und daß in der Leitungsverbindung vorgespannte gleichrichtende Mittel (66) vorgesehen sind, welche die eine Halbwelle der Ausgangsspannung der frequenzempfindlichen Vorrichtung in einem der Kompensationsspannung dann entgegenwirkenden Sinne übertragen, wenn die Polarität der Kompensationsspannung auf weitere Drehzahlerhöhung über die erreichte Höchstdrehzahl hinaus gerichtet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzempfindliche Vor- ■ richtung (60) ein Hochpaßfilter ist, dessen untere Grenzfrequenz bei der der gewünschten Höchstdrehzahl entsprechenden Frequenz liegt und dessen Ansprechgenauigkeit gegebenenfalls durch zusatzliehe Schaltmaßnahmen in an sich bekannter Weise erhöht ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtenden Mittel (66) aus einer Diode bestehen, die durch eine Gleichspannungsquelle (67, 68) so vorgespannt ist, daß sie lediglich durch die Ausgangsspannung der frequenzempfindlichen Vorrichtung (60) entriegelt wird, und die so gepolt ist, daß sie im entriegelten Zustand das Potential einer etwa auf Drehzahlerhöhung gerichteten Kompensationsspannung auf Null oder darunter herabdrückt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei mit den Stellmitteln (54) für die Treibstoffflußregulierung gekoppelte Stabilisierungsnetzwerke., die bei Anderungen in der Treibstofförderung im Sinne einer stabilisierenden Dämpfung des Regelverhaltens der Einrichtung wirksam werden und die so geschaltet sind, daß das eine Netzwerk (75, 74, 70, 72) die auf die Kompensationsspannung ansprechenden Vorrichtungen (50, 52) und das andere Netzwerk (77, 76, 71, 73) die frequenzempfindliche Vorrichtung (60) stabilisiert.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsnetzwerke jeweils aus der Reihenschaltung eines Widerstandes (75 bzw. 77) und eines Kondensators (74 bzw. 76) in Verbindung mit einer Spannungs-

quelle (70, 72 bzw. 71, 73), deren Spannung sich in Abhängigkeit von Änderungen in der Treibstofförderung ändert, bestehen und daß das eine mit der frequenzempfindlichen Vorrichtung (60) verbundene Netzwerk für eine stärkere Stabilisierungswirkung und das andere, mit den auf die Kompensationsspannung ansprechenden Vorrich-

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tungen (SO, 52) verbundene Netzwerk für eine schwächere Stabilisierungswirkung bemessen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 899297; französische Patentschrift Nr. 973 187; USA.-Patentschriften Nr. 2697 908, 2 336 232.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen