DE1081278B

DE1081278B - Control device for the drive turbine driving an alternator

Info

Publication number: DE1081278B
Application number: DET11200A
Authority: DE
Inventors: Allen Edwin Lepley
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1954-07-27
Filing date: 1955-07-27
Publication date: 1960-05-05

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Regeleinrichtungen für die einen Wechselstromerzeuger od. dgl. antreibende Antriebsturbine einer Anlage mit mehreren parallel geschalteten, durch Gas- bzw. Luftturbine angetriebenen Wechselstromerzeugern.The invention relates to control devices for an alternator or the like Drive turbine of a system with several parallel connected by gas or air turbine powered alternators.

Bei den heute üblichen Flugzeugen mit größeren Ruderflächen und anderen ähnlichen elektrisch betätigten Vorrichtungen ist der Bedarf an elektrischer Energie stark gestiegen. Da die elektrische Energiequelle vom Flugzeug getragen werden muß, sind Gewicht und Größe ausschlaggebend. Da somit der Wirkungsgrad ausschlaggebend ist, wurde es als am vorteilhaftesten angesehen, mehrere verhältnismäßig kleine Wechselstromerzeuger für die Versorgung der elektrischen Anlage moderner großer Flugzeuge zu verwenden. Diese Generatoren sind vorzugsweise in der Nähe der einzelnen Düsentriebwerke des Flugzeugs angeordnet und werden beispielsweise mittels Luftturbinen angetrieben, die mit verdichteter Luft, z.B. von den Verdichtern der Düsentriebwerke, arbei ten. Der Antrieb kann jedoch auch mit den Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine erfolgen.In today's common aircraft with larger rudder surfaces and other similar electrically operated Devices, the demand for electrical energy has increased sharply. As the source of electrical energy must be carried by the aircraft, weight and size are decisive. Since the efficiency is decisive, it was considered most advantageous, several proportionally small alternating current generator for the supply of the electrical system of modern large aircraft use. These generators are preferably located in the vicinity of the individual jet engines of the aircraft arranged and are driven, for example, by means of air turbines that operate with compressed air, e.g. from the compressors of the jet engines. The drive can, however, also work with the exhaust gases an internal combustion engine.

Die Verwendung mehrerer Stromerzeuger hat verschiedene schwerwiegende Regelprobleme aufgeworfen. Wie bekannt, müssen parallel geschaltete Wechselstromgeneratoren synchron laufen. Hierbei kann es vorkommen, daß bei ungenügender Regelung ein Generator derart elektrisch belastet wird, daß die übrigen Generatoren als Synchronmotoren arbeiten. Dabei wird natürlich dieser Generator stark überlastet und, wenn dieser Zustand andauert, gewöhnlich überhitzt und brennt dann durch.The use of multiple generators has raised several serious control problems. As is known, alternators connected in parallel must run synchronously. Here it can happen that, if the regulation is inadequate, a generator is so electrically loaded that the other generators work as synchronous motors. Of course, this generator is heavily overloaded and, if this condition persists, usually overheats and then burns out.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regeleinrichtung zu schaffen, die die Drehzahl der einzelnen Generatoren und gleichzeitig das Abgabedrehmoment der einzelnen Generatorturbinen regelt, so daß die Belastung des einzelnen Generators im wesentlichen auf dem proportionalen Anteil gehalten wird.The object of the invention is to create a control device that controls the speed of the individual generators and at the same time regulates the output torque of the individual generator turbines, so that the load of the individual generator is kept essentially on the proportional share.

Die Erfindung geht von einer bekannten Regeleinrichtung für die einen Wechselstromerzeuger od. dgl. antreibende Antriebsturbine einer Anlage aus, bei der mehrere durch Gas- bzw. Luftturbine angetriebene Wechselstromerzeuger parallel geschaltet sind und eine die Treibmittelmenge zur Turbine verstellende Drosselklappe vorgesehen ist, welche mit ansteigendem Drehmoment der Turbine geöffnet wird, und umgekehrt. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Drosselklappe — wie an sich bekannt — mittels eines Stellmotors verstellbar ist und daß eine auf die Drehzahl der Turbine ansprechende Einrichtung zusätzlich zur Verstellung durch die auf das Drehmoment ansprechende Einrichtung die Stellung des Stellkolbens der Drosselklappe so verändert, daß eine vorbestimmte Drehzahl aufrechterhalten wird.The invention is based on a known control device for one alternating current generator od. The like. Driving drive turbine from a system in which several driven by gas or air turbine Alternators are connected in parallel and an adjusting the amount of propellant to the turbine Throttle valve is provided, which is opened with increasing torque of the turbine, and vice versa. The invention consists in that the throttle valve - as known per se - means a servomotor is adjustable and that a responsive to the speed of the turbine device in addition for adjustment by the device responding to the torque, the position of the Adjusting piston of the throttle valve so that a predetermined speed is maintained.

RegeleinrichtungControl device

für die einen Wechselstromerzeuger
antreibende Antriebsturbinefor the one alternator
driving drive turbine

Anmelder:Applicant:

Thompson Products Inc.,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)Thompson Products Inc.,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff und Dipl.-Ing. G. Puls, Patentanwälte, München 9, Sdiweigerstr. 2Representative: Dr.-Ing. F. Wuesthoff and Dipl.-Ing. G. pulse, Patent Attorneys, Munich 9, Sdiweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27.. Juli 1954Claimed priority:
V. St. v. America July 27, 1954

Allen Edwin Lepley, Wüloughby, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenAllen Edwin Lepley, Wüloughby, Ohio (V. St. A.),
has been named as the inventor

Durch die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung wird eine einfache automatischeBelastungsaufteilungs- und Drehzahlregelung für eine Wechselstromerzeugungsanlage geschaffen, bei der schnelle Schwankungen in der Generatotrbelastung einer Turbine unmittelbar gemessen werden und die Drosselklappe betätigen, um der von der Drehmomentmeßeinrichtung gemessenen Änderung entgegenzuwirken und damit die gewünschte Belastung aufrechtzuerhalten, obgleich der Generator mit den anderen Generatoren im Gleichlauf ist und damit mit einer durch die anderen Generatoren bestimmten Drehzahl läuft.The control device according to the invention enables a simple automatic load sharing and speed control for an alternating current generation system that has rapid fluctuations can be measured directly in the generator load of a turbine and actuate the throttle valve to to counteract the change measured by the torque measuring device and thus the desired change To maintain the load, although the generator is synchronized with the other generators and thus runs at a speed determined by the other generators.

Die Anordnung ist bei der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung vorzugsweise so getroffen, daß die Rückseite des Stellkolbens vom Treibmitteldruck hinter der Drosselklappe in Schließ richtung und daß die Vorderseite des Stellkolbens über vom Drehmoment verstellbare Ventile mit Atmosphärendruck oder dem Druck vor der Drosselklappe beaufschlagt wird. Die Ventile weisen einen in einem Zylinder spielenden Kolben auf, dessen eine Seite von einer vom Drehmoment abhängigen Kraft und dessen andere Seite vom Druck auf der Vorderseite des Stellkolbens beaufschlagt wird, wobei der an die Vorderseite des Kolbens angrenzende Zylinderraum über Ventile,The arrangement is preferably made in the control device according to the invention that the Back of the actuating piston from the propellant pressure behind the throttle valve in the closing direction and that the Front of the control piston via adjustable torque valves with atmospheric pressure or the Pressure is applied in front of the throttle valve. The valves have a playing in a cylinder Piston on, one side of which is subject to a torque-dependent force and the other side is acted upon by the pressure on the front side of the actuating piston, with the pressure on the front side of the Piston adjacent cylinder chamber via valves,

009 508/117009 508/117

welche von der Bewegung des Ventilkolbens gesteuert werden, mit dem Drück vor der Drosselklappe oder der Atmosphäre verbunden wird. Zwischen der auf das Drehmoment ansprechenden Einrichtung und dem Kolben der Ventile ist ein Kraftübertragungsglied angeordnet, dessen Übertragungsverhältnis von der auf die Drehzahl ansprechenden Einrichtung gesteuert wird.which are controlled by the movement of the valve piston, with the pressure in front of the throttle valve or connected to the atmosphere. Between the torque responsive device and the piston of the valves is a force transmission member is arranged, the transmission ratio of the speed responsive device is controlled.

Der Stellkolben der Drosselklappe ist ferner mit einem zweiten Kolben starr verbunden, der in Öffnungsrichtung der Drosselklappe mit einem Druck beaufschlagt wird, dessen Höhe von der auf die Drehzahl ansprechenden Einrichtung über einen Ventilkörper auf einen Wert zwischen Atmosphärendruck und dem Druck vor der Drosselklappe einstellbar ist. Dieser Ventilkörper ist mit einer Einrichtung versehen, die seine Regelbewegung gegenüber dem Beginn einer Drehzahländerung derart verzögert, daß der Regelvorgang von kurzzeitigen Drehzahländerungen nicht beeinflußt wird.The adjusting piston of the throttle valve is also rigidly connected to a second piston, which extends in the opening direction the throttle valve is subjected to a pressure, the level of which depends on the speed responsive device via a valve body to a value between atmospheric pressure and the pressure upstream of the throttle valve is adjustable. This valve body is provided with a device which delays its control movement in relation to the beginning of a speed change in such a way that the control process is not influenced by brief changes in speed.

Der Sollwert des Drehzahlreglers wird durch eine Störgröße verstellt, um die gesamte Regelcharakteristik der Generatorcharakteristik anzupassen und dadurch eine richtige Aufteilung der Belastung zu erreichen. Als Störgröße wird der Druck hinter der Drossel benutzt.The setpoint of the speed controller is adjusted by a disturbance variable in order to adjust the entire control characteristic adapt to the generator characteristics and thereby achieve a correct distribution of the load. The pressure downstream of the throttle is used as a disturbance variable.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail using schematic drawings of two exemplary embodiments.

Fig. 1 ist das Schema einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Regelung für einen turbinengetriebenen Generator,-undFig. 1 is a schematic of a turbine-powered control system incorporating the features of the invention Generator, -and

Fig. 2 ist ein Schema einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 is a diagram of a modified embodiment the invention.

Obwohl die Anlage mehrere Generatoren umfaßt, ist der Einfachheit halber nur ein einziger Generator 10 dargestellt, der von einer Turbine 11 angetrieben wird, die sich, in der Zeichnung gesehen, im Uhrzeigersinn dreht. Die Turbine wird, wie oben erwähnt, durch Druckluft betrieben, die über die Drosselklappe 12 aus einer Leitung 13 zugeführt wird. Der Generator speist über die Leitungen 14 ein elektrisches Netz, auf das mehrere ähnliche, parallel geschaltete Generatoren arbeiten und an welches eine Belastung angeschlossen ist.Although the system comprises several generators, for the sake of simplicity it is only a single generator 10 shown, which is driven by a turbine 11, which, as seen in the drawing, is clockwise turns. As mentioned above, the turbine is operated by compressed air which is supplied via the throttle valve 12 is fed from a line 13. The generator feeds an electrical network via lines 14, on which several similar, parallel-connected generators work and to which a load is connected is.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsfarm der Erfindung ist ein das Drehmoment anzeigender. Hebel 15 vorgesehen. Der Hebel 15 ist vorzugsweise mechanisch mit einem Teil, des Generatorgehäuses über ein nicht dargestelltes Planetengetriebe üblicher Ausführung verbunden, welches auf. den Hebel 15 eine der Belastung des Generators 10 proportionale Kraft, jedoch in Richtung des Pfeils 10', überträgt. Vorzugsweise besitzen solche Getriebe ein am Generatorgehäuse befestigtes Sonnenrad, einen an dem Hebel 15 befestigten Zahnkranz und einen dazwischen .angeordneten Planetenträger, der abbremsbar ist, um ein im entgegengesetzten Sinn wirkendes Drehmoment auf den Hebel 15 zu erhalten. Dieses Drehmoment wird über den Hebel 15 auf ein Rückstellglied übertragen, das den Hebel 15 in einer im wesentlichen nicht verschwenkten Stellung hält. Im vorliegenden Fall umfaßt das Rückstellglied einen Hebel 35, der bei 36 an einem festen Gehäuse 17 drehbar gelagert ist.In the embodiment of the invention shown in Fig. 1 is a torque indicative. lever 15 provided. The lever 15 is preferably mechanically connected to a part of the generator housing via a not shown planetary gear conventional design connected, which on. the lever 15 one of the Load of the generator 10 proportional force, but in the direction of the arrow 10 ', transmits. Preferably Such gears have a sun gear attached to the generator housing, one on the lever 15 attached ring gear and a planet carrier to obtain a torque acting in the opposite direction on the lever 15. This torque is transmitted via the lever 15 to a reset member, which the lever 15 in a substantially does not hold pivoted position. In the present case, the resetting member comprises a lever 35 which is rotatably mounted at 36 on a fixed housing 17.

Der im wesentlichen in fester Stellung gehaltene Hebel 15 übertragt somit eine dem Drehmoment proportionale Kraft auf den Hebel 35, der entsprechend dem Wert des Drehmoments ein Steuerventil 20 verstellt, welches einen in einem Zylinder 22 hin- und hergehenden Kolben 21 aufweist. Außerdem enthält das Steuerventil 20 ein Doppelabsperrventil 23 mit einem Ventilkörperteil 23o innerhalb einer Einlaßöffnung 24, welche den Leitungsdruck aus der Leitung 25 zu dem Zylinderraum 22 führt, und einem Kugelventil 23 b, mit dem der Kanal 26 im Kolben 21, der aus dem Zylinderraum herausführt, abgesperrt werden kann. Bei Bewegung des Kolbens 21 nach oben wird mittels der Ventilkugel 23 b der Ventilkörper 23, 23 α ebenfalls nach oben bewegt, wodurch die Öffnung 24 geöffnet wird, so daß unter Druck stehendes Gas aus der Leitung 25 in die Leitung 27 und damit zu der unteren Kammer 28 des Stellmotors 29 zum Verstellen der Drosselklappe 12 in der Treibmittelzufuhrleitung gelangt. Bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens fällt dagegen der Ventilkörper 23 nach unten, wodurch die Öffnung 24 abgeschlossen wird und das Kugelventil 23 b den Kanal 26 öffnet. Hierdurch wird der Zylinder 22 und damit die Leitung 27 und die Kammer 28 über die Leitung 26 zu der Atmosphäre entlüftet. The lever 15, which is essentially held in a fixed position, thus transmits a force proportional to the torque to the lever 35, which adjusts a control valve 20, which has a piston 21 reciprocating in a cylinder 22, according to the value of the torque. In addition, the control valve 20 contains a double shut-off valve 23 with a valve body part 23o within an inlet opening 24, which leads the line pressure from the line 25 to the cylinder chamber 22, and a ball valve 23 b, with which the channel 26 in the piston 21, which leads out of the cylinder chamber , can be locked. When the piston 21 moves upwards, the valve body 23, 23 α is also moved upwards by means of the valve ball 23 b , whereby the opening 24 is opened so that pressurized gas from the line 25 into the line 27 and thus to the lower one Chamber 28 of the servomotor 29 for adjusting the throttle valve 12 arrives in the propellant supply line. With a downward movement of the piston, however, the valve body 23 falls down, whereby the opening 24 is closed and the ball valve 23 b opens the channel 26. As a result, the cylinder 22 and thus the line 27 and the chamber 28 are vented to the atmosphere via the line 26.

Solange das Ventil 23 b geschlossen ist, wird der Kolben durch den im Zylinderraum 22 herrschenden Druck nach unten gedrückt. Diese nach unten gerichtete Kraft gleicht die von dem Hebel 15 auf den Hebel 35 aufgebrachte Kraft aus. Der Hebel 15 wird in ständigem Eingriff mit dem Hebel 35 durch eine Feder 16 gehalten, die sich über die einstellbare Schraube 18 an dem festen Gehäuse 17 abstützt. Die Feder 16 verhindert, daß bei einem schnellen Abfall der Generatorbelastung der Zylinderraum 22 vollständig entlüftet wird und damit die Drosselklappe vollständig geschlossen wird und verhindert somit übermäßige Drosselklappenschwankungen.As long as the valve 23 b is closed, the piston is pressed down by the pressure prevailing in the cylinder chamber 22. This downward force compensates for the force exerted by lever 15 on lever 35. The lever 15 is kept in constant engagement with the lever 35 by a spring 16 which is supported on the fixed housing 17 via the adjustable screw 18. The spring 16 prevents the cylinder chamber 22 from being completely vented in the event of a rapid drop in the generator load and thus the throttle valve from being completely closed and thus prevents excessive throttle valve fluctuations.

Der Kolben 30 des Stellmotors 29 ist über ein übliches Gestänge 30 α mit der Drosselklappe 12 in solcher Weise verbunden, daß eine in der Zeichnung gesehen aufwärts gerichtete Bewegung ein öffnen der Drosselklappe bewirkt. Der Kolben teilt den Betätigungszylinder 29 in zwei getrennte Kammern 28 und 31. Der Zylinderraum 28 des Stellmotors 29 wird über das Ventil 20 vom Druck P₁ in der Turbinenzuführungsleitung beaufschlagt Der andere Zylinderraum 31 wird über die Leitungen 32 und 33 vom Druck hinter der Drosselklappe 12 beaufschlagt, so daß dem Raum 30 ein etwas geringerer Druck P₂ als dem Raum 28 zugeführt wird. Der Druck P₂ ist der Druck am Turbineneintritt, und abgesehen von schnellen und intermittierenden Schwankungen dieses Druckes infolge sehr kurzer Belastungsanstiege, kurzzeitiger Änderungen des Druckes P₁ oder infolge Verstellung der Drosselklappe 12 ist der Druck P₂ hinter der Drosselklappe 12 ein Maß für die Drehmomentbelastung des Generators und damit der Turbine 11. Da der Druck hinter der Drosselklappe bzw. der Druck im Raum 31 immer gleich oder geringer als der Druck vor der Drosselklappe im Zylinderraum 28 des Stellmotors 29 ist, wird die Drosselklappe 12 jedesmal dann geöffnet, wenn der Kolben 21 genügend weit nach oben bewegt wird und dem Raum 28 den Druck vor der Drosselklappe zuführt. Ebenso· wird bei einer Verbindung des Raumes 28 mit der Atmosphäre der Druck in diesem Raum geringer als der in dem Raum 31 und somit die Drosselklappe 12 geschlossen. The piston 30 of the servomotor 29 is connected via a conventional linkage 30 α to the throttle valve 12 in such a way that an upward movement, as seen in the drawing, causes the throttle valve to open. The piston divides the actuating cylinder 29 into two separate chambers 28 and 31. The cylinder chamber 28 of the servomotor 29 is acted upon by the pressure P ₁ in the turbine feed line via the valve 20. The other cylinder chamber 31 is fed by the pressure behind the throttle valve 12 via the lines 32 and 33 acted upon, so that the space 30 a slightly lower pressure P ₂ than the space 28 is supplied. The pressure P ₂ is the pressure at the turbine inlet, and apart from rapid and intermittent fluctuations in this pressure as a result of very brief increases in load, brief changes in pressure P ₁ or as a result of adjusting the throttle valve 12, the pressure P ₂ behind the throttle valve 12 is a measure of the torque load of the generator and thus the turbine 11. Since the pressure behind the throttle valve or the pressure in space 31 is always the same or lower than the pressure in front of the throttle valve in the cylinder space 28 of the servomotor 29, the throttle valve 12 is opened every time the piston 21 is moved far enough up and the space 28 supplies the pressure upstream of the throttle valve. Likewise, when the space 28 communicates with the atmosphere, the pressure in this space is lower than that in the space 31, and thus the throttle valve 12 is closed.

Der Druck innerhalb des Zylinderraums 22, der auf den Kolben 21 wirkt, dreht den das Drehmoment übertragenden Hebel 35 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 36 und hält damit den Kolben 21 mit dem einen Hebelarm 35 α und den anderen Hebelarm 35 b mit dem zwischen dem Hebel 35 und dem Dreh-The pressure within the cylinder space 22, which acts on the piston 21, rotates the torque-transmitting lever 35 counterclockwise around the pivot point 36 and thus holds the piston 21 with one lever arm 35 α and the other lever arm 35 b with the one between the Lever 35 and the rotary

5 65 6

momenthebel 15 gelegenen einstellbaren Glied 37 für die Einführung von Steuerdrücken unter der Kon-moment lever 15 located adjustable member 37 for the introduction of control pressures under the con-

die Belastungsverteilung in Berührung. trolle des Steuerventils 45 in die Räume 43 und 44the load distribution in contact. Troll the control valve 45 into spaces 43 and 44

Der dem Generator 10 zugeordnete Drehmoment- an den beiden Enden des Zylinders erhalten,
hebel 15 wird in einer Gleichgewichtslage gehalten, Das Ventil 45 umfaßt einen innerhalb eines zylinin welcher die am Kolben 21 wirkende Kraft, die den S drischen Außengehäuses 47 verschiebbaren Kolben-Hebel 35 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu dre- schieber 46. Das Gehäuse 47 ist mit Auslaßkanälen hen versucht, dem Reaktionsdrehmoment des Hebels 48 und 49 versehen, die zu den Kammern 43 bzw. 44 15 und der Kraft der Feder 16, die den Hebel 35 im führen. Außerdem besitzt das Gehäuse einen in der Uhrzeigersinn zu schwenken strebt, entgegenwirkt, so Mitte gelegenen, bei 50 angedeuteten Einlaß. Der daß sich ein Gleichgewichtszustand ergibt, bei wel- io Kolbenschieber 46 hat zwei Steuerkanten 51 und 52, chem die Hebel 15 und 35 bzw. der Kolben 21 in die in der neutralen Stellung so liegen, daß sie die Ruhestellung sind. Kanäle 48 und 49 von dem durch die Öffnung 50 inThe torque associated with the generator 10 is obtained at the two ends of the cylinder,
Lever 15 is held in a position of equilibrium. The valve 45 comprises a slide valve 46 within a cylinder which the force acting on the piston 21 moves the outer housing 47 into a counterclockwise direction. The housing 47 has outlet channels hen tries to provide the reaction torque of the lever 48 and 49, which lead to the chambers 43 and 44 15 and the force of the spring 16, which lead the lever 35 in. In addition, the housing tends to pivot clockwise, counteracts the inlet indicated at 50, which is located in the middle. That there is a state of equilibrium in which the piston slide 46 has two control edges 51 and 52, the levers 15 and 35 and the piston 21 in the neutral position so that they are the rest position. Channels 48 and 49 of the one through opening 50 in

Wenn sich die Teile in diesem Gleichgewichts- das Gehäuse 47 eingeführten Druck abschließen. DurchWhen the parts complete in this equilibrium the pressure introduced into the housing 47. By

zustand befinden, verursacht jeder Anstieg der Be- eine Bewegung des Kolbenschiebers 46 nach rechtsare state, any increase in loading causes a movement of the spool 46 to the right

lastung des Generators 10 ein Steigen des Dreh- 15 werden die Kanäle 49 und 50 verbunden und damitload of the generator 10 an increase in the rotation 15 the channels 49 and 50 are connected and thus

moments, wodurch der Hebel 35 im Uhrzeigersinn der Kammer 44 Druck zugeführt und gleichzeitig diemoments, whereby the lever 35 is supplied clockwise to the chamber 44 pressure and at the same time the

gedreht und eine Bewegung des Kolbens 21 nach oben Kammer 43 zur Atmosphäre entlüftet. In ähnlicherrotated and movement of piston 21 upward venting chamber 43 to atmosphere. In a similar way

hervorgerufen wird, um den Zylinder 22 dem Druck Weise werden durch eine Bewegung des Kolben-is caused to the cylinder 22 the pressure way are by a movement of the piston

P₁ vollständig zu öffnen. Da der DrUCkP₁ größer ist Schiebers 46 nach links die Leitungen 48 und 50 ver- P ₁ to open completely. Since the PRESSURE _{1 is} greater, slide 46 to the left connects lines 48 and 50

als der Druck P₂, öffnet sich die Drosselklappe, um 20 bunden, wodurch der Kammer 43 Druck zugeführtAs the pressure P ₂ , the throttle valve opens to 20 tied, causing the chamber 43 pressure to be supplied

eine Überlastung des Generators zu verhindern, wel- wird und die Kammer 44 über das offene Ende 47 b to prevent overloading of the generator, wel- and the chamber 44 via the open end 47 b

ehe die Drehzahl unzulässig verringern würde. mit der Atmosphäre verbunden wird.before the speed would decrease impermissibly. is connected to the atmosphere.

Wenn andererseits die Belastung des Generators Der Kolbenschieber 46 wird durch den Drehzahlplötzlich abnimmt, wird der Kolben 21 nach unten regler 53 verstellt. Dieser Regler besitzt eine Muffe bewegt. Diese Abwärtsbewegung, die durch die Luft 25 54, die über ein nicht gezeigtes übliches Getriebe von im Zylinderraum 22 Hervorgerufen und außerdem von der Turbine angetrieben wird und sich axial zu den dem Gewicht des Kolbens 21 unterstützt wird, be- drehbar gelagerten Fliehgewichten 55 verschiebt. Die wirkt ein Schließen des Ventils 23 a und Öffnen des Fliehgewichte laufen gemeinsam mit der Muffe um, Ventils 23 b und hat somit das Bestreben, die Kam- was dadurch bewirkt wird, daß der Fliehgewichtsmer28 zur Atmosphäre zu entlüften und eine Ab- 30 träger 56 auf einer vieleckigen Welle 54 a verschiebwärtsbewegung des Kolbens 30 zu bewirken mit dem bar ist. Der Fliehgewichtsträger 56 ist seinerseits Resultat, daß die Drosselklappe 12 geschlossen wird. gegenüber axialen Bewegungen fest, sonst aber dreh-Dieses Schließen der Drosselklappe ruft natürlich so- bar mit dem Kolbenschieber 46 verbunden. Der Fliehfort eine Verringerung des Turbineneintrittsdrucks gewichtsträger 56, an dem die Fliehgewichte 55 hän- und damit eine Verringerung des von der Turbine 11 35 gen, wird von der Reglerfeder 57 in der Zeichnung auf die Anlage aufgebrachten Drehmoments hervor. nach links gedrückt, so daß normalerweise der KoI-On the other hand, when the load on the generator. This regulator has a sleeve moves. This downward movement, which is caused by the air 25 54, which is produced in the cylinder chamber 22 via a conventional gear (not shown) and is also driven by the turbine and is axially supported by the centrifugal weights 55 mounted rotatably under the weight of the piston 21, is displaced. Which acts to close the valve 23 a and opening the flyweights to run together with the sleeve valve 23 b, and thus has the tendency to the Chamber which is caused by the fact that the Fliehgewichtsmer28 to atmosphere to vent and a waste carrier 30 56 on a polygonal shaft 54 to effect a sliding movement of the piston 30 with the bar. The flyweight carrier 56 is in turn the result that the throttle valve 12 is closed. This closing of the throttle valve is of course immediately connected to the piston slide 46, with respect to axial movements. The centrifugal continuation of a reduction in the turbine inlet pressure weight carrier 56, on which the flyweights 55 hang, and thus a reduction in the torque exerted by the turbine 11 35, is indicated by the torque applied to the system by the governor spring 57 in the drawing. pushed to the left, so that normally the KoI-

Schwankungen in der Stellung des Hebels 35 in- benschieber 46 nach links geschoben ist, bis die Drehfolge Änderungen des Drehmoments bzw. infolge zahl des Generators einen vorbestimmten Wert erendlicher Drehmomentregelabweichung der Turbine reicht hat, bei dem die Feder 57 zusammengedrückt rufen Änderungen in der Stellung des Kolbens 21 und 40 wird und die Fliehgewichte 55 den Steuerschieber 46 damit Verstellung des Ventils 23 hervor. Diese Ven- nach rechts bewegen. Die Stärke der Feder 57 beti!verstellung ändert den Druck in dem Zylinderraum stimmt den Drehzahlsollwert. Abweichungen des· Ist-22, der nun teils über und teils unter dem Druck in wertes vom Sollwert verstellen das Steuerventil 46 dem Raum 31 liegt, je nach Größe und Vorzeichen der nach rechts und das Element 37 nach links, so daß Regelabweichung. Die Regelabweichung verstellt die 45 die vom Kolben 21 ausgeübte Kraft die von dem Drosselklappe 12, die dadurch die Regelabweichung Hebel 15 ausgeübte Kraft überwiegt und der Kolben zum Verschwinden bringt. Hierdurch werden gleich- sich nach unten bewegt und dadurch die Drosselzeitig von Belastungsänderungen herrührende Dreh- klappe 12 schließt.Fluctuations in the position of the lever 35 slider 46 is pushed to the left until the rotation sequence Changes in the torque or as a result of the number of the generator a predetermined value erendlicher Torque control deviation of the turbine has enough in which the spring 57 is compressed changes in the position of the piston 21 and 40 will call and the flyweights 55 will call the spool 46 thus adjustment of the valve 23 out. Move this ven- to the right. The strength of the spring 57 beti! Verstellung changes the pressure in the cylinder chamber, corrects the speed setpoint. Deviations from the actual 22, which now partly above and partly below the pressure in value of the setpoint adjust the control valve 46 the space 31 is, depending on the size and sign of the to the right and the element 37 to the left, so that Control deviation. The control deviation adjusts the 45 the force exerted by the piston 21 that of the Throttle valve 12, which thereby outweighs the control deviation lever 15 exerted force and the piston disappears. This moves downwards at the same time and thus the throttle at the same time Rotary flap 12 resulting from changes in load closes.

zahländerungen verhindert, indem die Drosselklappe Die den Drehzahlsollwert darstellende Vorspannung von der Drehmomentregelabweichung in dem Sinne 50 der Feder 57 wird jedoch mittels einer zweiten Störverstellt wird, daß sie D rehzahl änderungen entgegen- größe verstellt, um eine niedrigere Drehzahl zu erwirkt, die von plötzlichen Belastungsänderungen her- reichen, bei der die Drosselklappe geschlossen wird, rühren. Diese Störgrößeneinführung ist bei 60 gezeigt. Sienumber changes are prevented by opening the throttle valve. The bias voltage representing the speed setpoint however, the torque control deviation in the sense 50 of the spring 57 is adjusted by means of a second interference adjustment it is that it adjusts speed changes in the opposite direction in order to achieve a lower speed, which range from sudden changes in load when the throttle valve is closed, stir. This introduction of the disturbance variable is shown at 60. she

Zur Unterstützung der Innehaltung einer kon- umfaßt einen Zylinder 61, in dem sich eine an dem stanten, belastungsunabhängigen Drehzahl ist gemäß 55 Kolbenschieber 46 starr befestigte Verlängerung 62 der Erfindung noch ein zusätzlicher Drehzahlregler befindet. Der hinter der Drosselklappe 12 am Turvorgesehen, der ein Steuerventil 45 aufweist, das auf bineneintritt herrschende Druck P₂ wird als den Dreh-Regelabweichungen der Turbinendrehzahl anspricht, zahlsollwert verstellende Störgröße benutzt und über wobei der Drehzahlsollwert willkürlich von Hand ein- eine Verlängerung der Leitung 33 dem Zylinder 61 stellbar ist, und das darüber hinaus den Druckände- 60 zugeführt. Dieser Druck verschiebt den Kolben 62 rungen hinter der Drosselklappe der Turbine 11 unter- und damit den Kolbenschieber 46 in der gleichen worfen ist. Die Einführung der Drehzahl als Stör- Richtung wie ein Drehzahlanstieg. Daher wird die größe wird durch die radiale Hin- und Herbewegung Vorspannung der Feder 57 dann, wenn der Druck P₂ des Verteilerelements 37 längs des Hebelarmes 35 b an dem Turbineneintritt steigt, verringert. Damit und längs des Hebels 15 erreicht. Zur Verstellung des 65 wird aber auch der Drehzahlsollwert erniedrigt. Ein Elements 37 dient ein Hebel 38, der sich um einen Anstieg des Druckes nach der Drosselklappe hat zur Festpunkt 39 dreht und mittels eines Lenkers 40 mit Folge, daß die Drosselklappe bei geringerer Drehzahl einem Kolben 4l verbunden ist, der sich innerhalb bereits schließt. Dadurch wird der Regelvorgang· im eines doppelt wirkenden Zylinders 42 hin- und her- wesentlichen drehmomentabhängig. Der hinter der bewegt. Die Bewegung des Kolbens 41 wird durch 70 Drosselklappe am Türbineneintritt herrschende DruckIn order to support the maintenance of a con, a cylinder 61, in which an extension 62 of the invention, which is rigidly attached to the constant, load-independent speed, is located according to 55 piston slide 46, an additional speed controller. The behind the throttle valve 12 on the door provided, which has a control valve 45, the pressure P ₂ prevailing at the bine entry responds as the rotational control deviations of the turbine speed, uses the number setpoint adjusting disturbance variable and over which the speed setpoint is arbitrarily extended by hand to an extension of the line 33 the cylinder 61 is adjustable, and which is also supplied to the pressure air 60. This pressure moves the piston 62 stanchions behind the throttle valve of the turbine 11 and thus the piston valve 46 is thrown in the same. The introduction of the speed as a disturbance direction like a speed increase. Therefore, the size is reduced by the radial to-and-fro biasing of the spring 57 when the pressure P _{2 of} the distributor element 37 rises along the lever arm 35 b at the turbine inlet. So that and along the lever 15 is reached. To adjust the 65, however, the speed setpoint is also decreased. An element 37 is used by a lever 38, which rotates by an increase in pressure after the throttle valve has to the fixed point 39 and by means of a link 40 with the result that the throttle valve is connected to a piston 4l at a lower speed, which is already closing within. As a result, the control process in a double-acting cylinder 42 is essentially torque-dependent to and fro. The one behind the moves. The movement of the piston 41 is caused by the pressure prevailing at the throttle valve at the door leg entry

ist der Belastung des Generators im wesentlichen proportional. Damit wird, wenn die Belastung des Generators steigt, eine proportionale Kraft auf den Kolben 62 zur Unterstützung der Fliehgewichte 55 aufgebracht. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Belastung des Generators steigt, die Drehzahl des Generators in im wesentlichen konstantem Verhältnis zu dem Lastanstieg verringert wird. Diese Regelung wird in Verbindung mit ähnlichen Regelungen in allen anderen Wechselstromgeneratoren benutzt, so daß die Belastung der Stromerzeuger anlage von den einzelnen Generatoren gleichmäßig übernommen wird.is essentially proportional to the load on the generator. Thus, when the load of the Generator increases, a proportional force on the piston 62 in support of the flyweights 55 upset. This means that when the load on the generator increases, the speed of the generator increases is decreased in substantially constant proportion to the load increase. This scheme will used in conjunction with similar regulations in all other alternators, so that the Load on the power generator system from the individual Generators is taken evenly.

Angenommen, der einzelne Generator 10 soll aus dem Stillstand heraus in Betrieb gesetzt werden. Zum Inbetriebsetzen wird zunächst von Hand oder in anderer Weise die direkt gesteuerte Drosselklappe 72 geöffnet. Bei dem Öffnen der Drosselklappe wird ein DrUCkP₁ in der Leitung 25 vor der Drosselklappe 12 entstehen. Da beim Anlaufen sich das Element 37 in seiner am weitesten rechts liegenden Stellung befinden wird, wird das von dem Hebel 15 und Feder 16 aufgebrachte Drehmoment leicht das vom Kolben 21 aufgebrachte Drehmoment überwiegen. Die Kammer 22 wird so mit dem Druck P₁ verbunden. Damit wird der Druck P₁ in der Leitung 25 der Kammer 28 zugeführt, und da der Druck vor der Drosselklappe 12 größer ist als hinter ihr, wird die Drosselklappe 12 geöffnet. Das Öffnen der Drosselklappe 12 bewirkt natürlich, daß die Turbine 11 beginnt, den Generator 10 mit zunehmender Drehzahl anzutreiben.Assume that the individual generator 10 is to be put into operation from a standstill. To start up, the directly controlled throttle valve 72 is first opened manually or in some other way. When the throttle valve is opened, a pressure ₁ will arise in the line 25 in front of the throttle valve 12. Since element 37 will be in its rightmost position when it starts up, the torque applied by lever 15 and spring 16 will slightly outweigh the torque applied by piston 21. The chamber 22 is thus connected to the pressure P ₁ . The pressure P ₁ in the line 25 is thus supplied to the chamber 28, and since the pressure in front of the throttle valve 12 is greater than behind it, the throttle valve 12 is opened. The opening of the throttle valve 12 naturally causes the turbine 11 to begin to drive the generator 10 at an increasing speed.

Unter den vorstehend erwähnten Bedingungen wird die Drehzahl des Generators 10 ansteigen, bis der Gleichgewichtszustand des Reglers erreicht ist. Wenn die Drehzahl steigt, kommt sie in den Drehzahlbereich der übrigen Generatoren, und der Generator kann dann mit den übrigen Generatoren synchronisiert werden.Under the above-mentioned conditions, the speed of the generator 10 will increase until the The regulator has reached equilibrium. When the speed increases, it comes into the speed range of the remaining generators, and the generator can then be synchronized with the remaining generators.

Damit bei allen Generatoren eine im wesentlichen identische fallendeDrehzahl-Belastungs-Charakteristik erhalten wird, ist an jedem Generator, eine Einstelleinrichtung vorgesehen. Diese Einstelleinrichtung ermöglicht es, mittels des Druckes P₂ auf den Kolben 62 des Kolbenschiebers 46 durch Änderung der Vorspannung der Drehzahlreglerfeder 57 den Drehzahlsollwert zu verstellen.So that an essentially identical falling speed-load characteristic is obtained in all generators, an adjusting device is provided on each generator. This setting device makes it possible, by means of the pressure P ₂ on the piston 62 of the piston slide 46, to adjust the speed setpoint by changing the bias of the speed governor spring 57.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein einstellbares Widerlager 68 über ein Getriebe 66 mit einem Stellmotor 65 verbunden. Zwischen dem Kolben 62 und dem Widerlager 68 ist eine Feder 67 angeordnet, die der Feder 57 entgegenwirkt. Durch Verstellen des Widerlagers 68 kann die Drehzahl der Turbine im unbelasteten Zustand geändert werden.As can be seen from the drawing, an adjustable abutment 68 is via a gear 66 with a Servomotor 65 connected. A spring 67 is arranged between the piston 62 and the abutment 68, which counteracts the spring 57. By adjusting the abutment 68, the speed of the turbine in unloaded state can be changed.

Der Stellmotor 65 wird mit einem Steuergerät 7Ö betätigt, welches vom Drehzahlmesser 71 verstellt wird, der der anfänglichen Synchronisierung des Generators mit den übrigen Generatoren dient.The servomotor 65 is actuated by a control device 70 which is adjusted by the tachometer 71 which is used for the initial synchronization of the generator with the other generators.

Vom Steuergerät 70 aus wird elektrisch über eine Stromspule 73 das Steuerventil 74 eines pneumatischen Stellmotors 75 betätigt, der bei Ausfall eines Generators das Schnellschluß ventil 72 schließt, welches außerdem mechanisch von Hand geschlossen werden kann.From the control unit 70, the control valve 74 of a pneumatic one is electrically operated via a current coil 73 Servomotor 75 is operated, which closes the quick-closing valve 72 when a generator fails, which can also be closed mechanically by hand.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion wird durch die Regeleinrichtung der Fig. 2 die Turbinendrosselklappe 12 α direkt von der Drehmomentbelastung des einzelnen Generators verstellt. Um jedoch die fallende Drehzahl-Belastungs-Charakteristik der an den Generator angelegten tatsächlichen Belastung genauer anzupassen, wird bei der in Fig. 2 gezeigten Regeleinrichtung der Drehzahlsollwert direkt von einem mechanischen, auf Drehmoment ansprechenden Ventil statt von dem etwas weniger genau meßbaren Turbineneintrittsdruck P₂ verstellt.A modified embodiment of the invention is shown in FIG. As in the construction shown in FIG. 1, the control device of FIG. 2 adjusts the turbine throttle valve 12 α directly from the torque load of the individual generator. However, to more accurately adjust the falling speed-load characteristic of the voltage applied to the generator actual load, is adjusted in the embodiment shown in Fig. 2 control device of the speed setpoint directly from a mechanical, responsive torque valve instead of the somewhat less precise measurable turbine inlet pressure P ₂ .

Der Generator 10 α wird von der Turbine 11 α angetrieben, in deren Treibgasleitung eine Drosselklappe 12 a angeordnet ist. Der Generator 10a speist Elektrizität für die Verwendung an Bord eines Flugzeugs od. dgl. in die Leitungen 14a. Er ist mit einem Drehmomenthebel 15 a versehen, der vorzugsweise an dem Außengehäuse des Generators starr befestigt ist. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung bewegt sich der Hebel 15 a in der gleichen Richtung wie die den Generator treibende Turbine. Die Anwendung eines Planetengetriebes od. dgl. für die Schaffung eines in entgegengesetzer Richtung wirkenden Drehmoments an dem Hebel 15 ist daher nicht erforderlich. Diese Einsparung des Umkehrmechanismus und der durch die Elemente 35 und 37 geschaffenen Einrichtung in Fig. 1 zur Veränderung des Hebelarms, an dem das Drehmoment wirkt, vereinfacht die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform wesentlich.The generator 10 α is driven by the turbine 11 α, in whose propellant gas line a throttle valve 12 a is arranged. The generator 10a supplies electricity for use on board an aircraft or the like into the lines 14a. It is provided with a torque lever 15 a, which is preferably on the Outer casing of the generator is rigidly attached. In contrast to the arrangement shown in FIG. 1, it is moved the lever 15 a in the same direction as the turbine driving the generator. The application a planetary gear or the like for creating a torque acting in the opposite direction on the lever 15 is therefore not required. This saving of the reversing mechanism and the by the elements 35 and 37 created device in Fig. 1 for changing the lever arm which the torque acts, simplifies the embodiment shown in Fig. 2 significantly.

Das auf Drehmoment ansprechende Ventil 20a hat einen Ventilkörper 23 a, dessen Lage durch den Kolben 21a gesteuert wird. Bei einem Anwachsen des Drehmoments am Generator 10 a wird der Hebel 15 a in Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der Ventilkörper 23 α nach oben bewegt wird, um den Druck P₁ vor der Drosselklappe 12 a über die Leitungen 25 a und 27a der Kammer 28a in dem Drosselklappenstellmotor 29 α zuzuführen. Durch den Leitungsdruck P₁ in der Kammer 28 wird der Kolben 30 a des Stellmotors nach oben gedrückt und öffnet die Drosselklappe 12 α. Hierdurch hält der Generator seine Drehzahl bei der zugehörigen Belastung aufrecht, statt als Motor zu arbeiten, der den anderen Generatoren Strom entzieht. Wie bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung, erfolgt eine Rückführung in der Form der Beauf schlagung der anderen Stellmotorkammer 31a über die Leitung 32 a mit dem Druck P₂ hinter der Drosselklappe. In dem Maße, wie sich die Drosselklappe 12a öffnet, steigt der Druck P₂ an, der den Kolben 30 a im Gleichgewicht hält. Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist bei der Konstruktion nach Fig. 2 eine drehzahlabhängige Regelung als auch eine belastungsabhängige Regelung der Drosselklappe vorgesehen. Die drehzahlabhängige Regelung erfolgt jedoch direkt und nicht indirekt über die Einstellung des Hebelarms, an dem das Drehmoment wirkt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Statt dessen benutzt die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform ein Steuerventil 80 für die Regelung der Zuführung des Druckes P₁ zu der Kammer 81 des Drosselklappenstellmotors 29 a, um den Kolben 82 mit fallender Drehzahl nach oben zu drücken und damit die Drosselklappe 12 a zu öffnen. Das Ventil 80 hat ein Gehäuse 83 mit einem Stützlager 84, in welchem ein Ventilkörper 85 verschiebbar ist. Das linke Ende des Ventilkörpers 85 hat einen Ventilsitz 86, von dem ein Kanal 87 ins Freie führt und der durch das hin- und herbewegliche Ventil 88 geschlossen wird. Das Ventil 88 wird von der Feder 90 nach rechts auf die Ventilsitze 89 und 86 gedrückt. Der Ventilkörper 85 wird von der Feder 91 des Zentrifugalreglers nach links und von den Fliehgewichten 92j die über eine Welle 54 b von der Turbinengeneratorwelle angetrieben werden, in entgegengesetzter Richtung nach rechts gedrückt.The torque-responsive valve 20a has a valve body 23a , the position of which is controlled by the piston 21a. With an increase in the torque at the generator 10 a, the lever 15 a is rotated clockwise in Fig. 2, whereby the valve body 23 α is moved upwards to the pressure P _{1 in} front of the throttle valve 12 a via the lines 25 a and 27 a of Chamber 28a in the throttle valve servomotor 29 to be supplied α. The line pressure P ₁ in the chamber 28 pushes the piston 30 a of the servomotor upwards and opens the throttle valve 12 α. As a result, the generator maintains its speed under the associated load, instead of working as a motor that draws power from the other generators. As in the device shown in Fig. 1, there is a return in the form of Beauf impact on the other servomotor chamber 31a via the line 32a with the pressure P ₂ behind the throttle valve. As the throttle valve 12a opens, the pressure P ₂ , which keeps the piston 30a in equilibrium, increases. As in the embodiment shown in FIG. 1, in the construction according to FIG. 2, a speed-dependent control as well as a load-dependent control of the throttle valve is provided. The speed-dependent regulation takes place directly and not indirectly via the setting of the lever arm on which the torque acts, as shown in FIG. 1. Instead, the embodiment shown in Fig. 2 uses a control valve 80 for regulating the supply of the pressure P ₁ to the chamber 81 of the throttle valve actuator 29 a to push the piston 82 with falling speed upwards and thus to open the throttle valve 12 a . The valve 80 has a housing 83 with a support bearing 84 in which a valve body 85 is displaceable. The left end of the valve body 85 has a valve seat 86, from which a channel 87 leads to the outside and which is closed by the valve 88 which can move back and forth. The valve 88 is pressed by the spring 90 to the right onto the valve seats 89 and 86. The valve body 85 is driven by the spring 91 of the Zentrifugalreglers to the left and of the flyweights which 92j b via a shaft 54 from the turbine generator shaft is pushed in the opposite direction to the right.

Wenn die Generatordrehzahl den eingestellten Sollwert übersteigt, wird der Ventilkörper 85 nach rechts zu bewegt und damit die Kammer 93 über den KanalWhen the generator speed exceeds the set target value, the valve body 85 is to the right to moved and thus the chamber 93 over the channel

F081278F081278

ίοίο

87 sowie die Kammer 81 mit der Atmosphäre verbunden, so daß die Drosselklappe 12 a in Richtung auf die Schließstellung aus dem Gleichgewicht kommt. Umgekehrt drückt bei einem-Abfall der Drehzahl unter den Sollwert, der gewöhnlich von einer plötzliehen Belastung des Generators herrührt, die Feder 91 den Ventilkörper 85 nach links, wodurch die Kammer 93 zu der Leitung 50 α hin geöffnet wird und die Kammer 81 mit dem Druck P₁ verbunden wird, wodurch die Drosselklappe 12a geöffnet wird. -87 and the chamber 81 connected to the atmosphere, so that the throttle valve 12 a is out of balance in the direction of the closed position. Conversely, if the speed falls below the setpoint value, which usually results from a sudden load on the generator, the spring 91 presses the valve body 85 to the left, whereby the chamber 93 is opened to the line 50 α and the chamber 81 with the pressure P _{1 is} connected, whereby the throttle valve 12a is opened. -

Um unzulässige Schwankungen zu verhindern,, wird L".To prevent impermissible fluctuations "becomes L".

die Bewegung des Ventilkörpers 85 gedämpft, indem eine Kammer 94 für die Verzögerung der Stellgeschwindigkeit vorgesehen ist, die über die Leitung 95, welche eine Drosselöffnung 96 aufweist, mit der Kammer 93 verbunden ist. Die Drossel 96 verhindert einen sehr schnellen Ausgleich des Drucks zwischen den Kammern 93 und 94. Da die Kammern durch eine Membran 94 a voneinander getrennt sind, die außen am Ventilgehäuse 80' und innen am Ventilkörper 85 befestigt ist, verzögert ein verlangsamter Druckausgleich zwischen den Kammern 93 und 94 die Bewegung des Ventilkörpers 85.the movement of the valve body 85 is dampened by a chamber 94 for delaying the actuating speed is provided, which via the line 95, which has a throttle opening 96, with the Chamber 93 is connected. The throttle 96 prevents a very rapid equalization of the pressure between the chambers 93 and 94. Since the chambers are separated from each other by a membrane 94 a, the outside is attached to the valve housing 80 'and internally on the valve body 85, delays a slowed pressure equalization between the chambers 93 and 94 the movement of the valve body 85.

Die Erniedrigung des Drehzahlsollwertes wird bei der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung mittels einer Kammer 97 erzielt, die über eine Leitung 98, welche eine Drosselstelle 99 aufweist, mit der Leitung 27 α in Verbindung steht, die von dem vom Drehmoment verstellten Ventil 20a gesteuert wird. Ein Steigen des Drehmoments bzw. der Belastung des Generators 10 a erhöht den Druck in der Leitung 27a. Dieser Druckanstieg wird nach einer kurzen Verzögerung durch die Drosselstelle 99 zum Teil in der Kammer 97 in Erscheinung treten und den Ventilkörper 85 mittels einer an ihm befestigten Membran 85 α nach rechts drücken. Da der Ventilkörper 85 gleichzeitig auch von den Fliehgewichten 92 nach rechts bewegt wird, verschiebt das Beaufschlagen der Kammer 97 mit Druck den Ventilkörper 85 ebenfalls nach rechts, so daß die Drosselklappe bei einer geringeren Drehzahl öffnet, als wenn der Kammer 97 kein Druck zugeführt würde. Infolge der direkten Verstellung bzw. Erniedrigung des Drehzahlsollwertes durch den Drehmomenthebel 15 a und das Ventil 20 a statt Sollwertverstellung mit Hilfe des weniger genauen Drucks P₂ ist eine genauere Regelung geschaffen.The lowering of the speed setpoint is achieved in the device shown in FIG. 2 by means of a chamber 97 which is connected via a line 98, which has a throttle point 99, to the line 27 α which is controlled by the valve 20a adjusted by the torque . An increase in the torque or the load on the generator 10a increases the pressure in the line 27a. After a short delay due to the throttle point 99, this pressure increase will appear in part in the chamber 97 and will push the valve body 85 to the right by means of a membrane 85 α attached to it. Since the valve body 85 is simultaneously moved to the right by the flyweights 92, the pressurization of the chamber 97 also moves the valve body 85 to the right, so that the throttle valve opens at a lower speed than if the chamber 97 were not supplied with pressure. As a result of the direct adjustment or lowering of the speed setpoint by the torque lever 15a and the valve 20a instead of the setpoint adjustment with the aid of the less precise pressure P ₂ , a more precise regulation is created.

Claims

Patent claims:

1. Control device for an alternator or the like. Driving turbine a system with several parallel connected, driven by gas or air turbine AC generators with a throttle valve that adjusts the amount of propellant to the turbine, which is opened with increasing torque of the turbine, and vice versa, characterized in that, that the throttle valve (12) - as is known per se - by means of a servomotor (30 or 30 a) is adjustable and that a device (531 in addition to the adjustment by the device (15) responding to the torque, the position of the actuating piston (30 or 30 α) of the throttle valve (12) changed so that a predetermined speed is maintained.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the back of the actuating piston (30 or 30 a) from the propellant pressure ( P ₂ ) behind the throttle valve (12) in the closing direction and that the front of the actuating piston is adjustable via the torque (15) Valves (20 or 20 a) is acted upon with atmospheric pressure or with the pressure (P ₁ ) upstream of the throttle valve.

3. Control device according to claim 2, characterized in that the valves (20 or 20 a) have a piston (21 or 21 a) playing in a cylinder (22 or 22a), one side of which

. is acted upon by a force dependent on the torque and the other side of the pressure acting on the front of the actuating piston (30 or 30 a), the cylinder space (28, 28 α) adjoining the front of the piston via valves (23 a, 24 or 23 &), which are controlled by the movement of the valve piston (21,21a), is connected to the pressure (P ₁ ) upstream of the throttle valve (12 or 12 a) or the atmosphere.

4. Control device according to claim 3, characterized in that the valves (23 a, 23 b ) controlled by the valve piston (21 or 21 a) coaxially to the piston (21, 21 a) and cylinder (22, 22 a) of the valve (20, 20 a) are arranged and rigidly connected to one another.

5. Control device according to claim 1 to 4, characterized in that between the on the Torque responsive device (15) and the piston (21) of the valve (20) a power transmission member (37) is arranged, the transmission ratio of which is responsive to the speed Device (53) is controlled (Fig. 1).

6. Control device according to claim 5, characterized in that the responsive to the torque Device (15) is a mechanical torque measuring device which is operated via the transmission element which is displaceable by the rotational speed (37) one end (35 a) of a two-armed lever (35) is loaded, the other arm of which by the piston (21) of the valve (20) is loaded.

7. Control device according to claim 4, characterized in that the actuating piston (30 a) of the throttle valve (12 a) is rigidly connected to a second piston (82) which is subjected to a pressure in the opening direction of the throttle valve, the height of which depends on the the speed-responsive device (53) can be set via a valve body (85) to a value between atmospheric pressure and the pressure (P ₁ ) upstream of the throttle valve (12 a) (FIG. 2).

8. Control device according to claim 7, characterized in that the valve body (85) with a device (93, 94, 94 a, 95, 96) is provided, which its control movement relative to the beginning a change in speed so delayed that the control process of brief changes in speed is not affected.

9. Control device according to claim 4 to 8, characterized in that the speed setpoint with increasing pressure (P ₂ ) behind the throttle (12) is reduced as a disturbance variable.

10. Control device according to claim 9, characterized in that the speed controller (53) as Centrifugal governor is designed, which adjusts a piston (62), which on one side of a pressure proportional to the torque is applied in such a way that an increase in this Pressure causes an adjustment of the actuators in the same direction as an increase in speed.

009 508/117

11. Control device according to claim IQ, characterized in that the piston (62) is _{acted upon on one side of the pressure (P 2} ) behind the throttle valve (Fig. 1).

12, control device according to claim 10, characterized in that the valve body (85) of that pressure is adjusted, which is activated by the torque-controlled valve (20 a)

is set and the actuating piston (30 a) of the throttle valve (12 α) is applied in the opening direction of the throttle valve (Fig. 2).

Documents considered: Swiss Patent No. 251 222; U.S. Patent No. 2,685,428.

1 sheet of drawings