DE1426802A1

DE1426802A1 - Steuersystem fuer eine Turbine

Info

Publication number: DE1426802A1
Application number: DE19621426802
Authority: DE
Inventors: Eggenberger Markus Adrian; Callan Patrick Coleman; Troutman Paul Henry
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-11-03
Filing date: 1962-11-02
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3097488A; FR1344524A; DE1426802B2; GB1019088A; JPS4323021B1

Description

Steuersystem für eine Turbine.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektro-hydraulisches Steuersystem für ein Turbinenkraftwerk, beispielsweise mit Turbinen mit Zwischenüberhitzung,, welches Einrichtungen zur getrennten Beeinflussung der Belastung und der Geschwindigkeit entweder unter sogenanntem" VollfeeWfbogenbetrieb oder unter sogenanntem Teil|e±ek%bogenbetrieb enthält und verbesserte Hegeleigenschaften besitzt.

Jede Dampfturbine muß mit einer Geschwindigkeitssteuerung ausgerüstet sein, welche eine auf die Geschwindigkeit ansprechende Einrichtung besitzt, die bis jetzt gewöhnlich ein mechanischer Regler war. Dieser mechanische Regler betätigte über mechanische Zwischenglieder oder über hydraulische Zwischenglieder die Dampfventile, um die Geschwindigkeit auf einem bestimmten Wert zu halten. Die sogenannte Regelung des

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Geschwindigkeitssteuersystems ist als die prozentuelle Geschwindigkeitsänderung definiert^ welche erforderlich ist, um die Dampf ventile einen vollständigen Hut) ausführen zu lassen. In der Fachsprache der Servomechanismen ist die sogenannte Verstärkung der Geschwindigkeitsfehler/Ventilbewegung-Übertragungsfunktion der reziproke Wert der sogenannten Regelung.. Wenn die Dampfturbine eine unabhängige. Last antreibt, beispielsweise einen elektrischen Generator, so wird bei einer Zunahme der ;' elektrischen Belastung des Generators die Drehzahl der Turbine absinken, worauf das Geschwindigkeitssteuersystem die Geschwindigkeit wieder durch Öffnung der Ventile entsprechend der sogenannten Ee ge lung korrigiert. . ... ' \

Wenn der Generator an ein elektrisches Setz angeschlossen ist, welches eine Reihe von Kraftwerken enthält, wird die Geschwindigkeit der Turbine durch die elektrische Verbindung mit den anderen Generatoren festgelegt. Das Gesehwindigkeitsregelsystem arbeitet als Belastungssteuersystem durch Benutzung"eines die Geschwindigkeit ändernden Gliedes. In diesem EaIl bestimmt die sogenannte Regelung den'Anteil der gesamten Belastung, welchen die verschiedenen miteinander verbundenen !Turbinen bei einer gegebenen Frequenzänderung des Systems aufnehmen oder" abgeben. Mit diesem Geschwinäigkeits/Belastungssteuersystemy bei welchem die Turbine parallel mit andereja !Turbinen arbeitet, sind Geschwindigkeit und Belastung fast Synonyme und es war

•j unmöglich, einen "bekannten Prozentsatz der Vollast getrennt in vorbestimmten Stufen anzulegen, ohne ihn durch die Eigenschaften des Geschwindigkeitssteuersystems zu beeinflussen. Solche Eigenschaften sind die sogenannte Regelung, die Ein-

- Stellung des Geschwindigkeitsänderungsgliedes und die Ventil-

- t

flußkennlinie.

In großen lurbinenkraftwerken wird der Dampf häufig einer Zwischenüberhitzung unterworfen, bevor er dem nächsten Turbinen- (| abschnitt zugeleitet wird und in diesen Fällen ist ein sogenanntes Sperrventil zwischen der Auslaßstelle des Zwischenüberhitzers und dem nächsten Turbinenabschnitt angebracht. Dieses Sperrventil ist erforderlich um den Strom von Dampf hoher Energie vom Zwischenüberhitzer zu den Mitteldruckturbinen zu unterbrechen, nachdem die Ventile, über welche die Hochdruckturbine gespeist wird, durch den Geschwindigkeitsregler geschlossen worden sind. Das Sperrventil· "Wird gewöhnlich so eingestellt, daß es bei höherer Geschwindigkeit schließt als die Hauptreglerventile und auch mit einer größeren Geschwindigkeit schließt, d.h. mit einer engeren sogenannten Regelung arbeitet. Wenn der gleiche Geschwindigkeitsregler dazu benutzt wird sowohl die Hauptventile wie das Sperrventil zu betätigen, so sind mechanische Verbindungsglieder und hydraulische Bestandteile erforderlich, um den richtigen Zusammenhang zwischen der Geechwindigkeitseinstellung der Haupt-

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ventile und derjenigen des Sperrventils zu erreichen. Eine Änderung der Regelung der Hauptventile wird gewöhnlich auch die Regelung der Sperrventile beeinflussen.

Ferner hat sowohl das Sperrventil wie auch alle anderen Ventile, welche den Dampfstrom zu der lurbine oder zu den Turbinenabschnitten steuern, nichtlineare Kennlinien» Mit anderen Worten ist bei stärkerer Drosselung die Zunahme des Dampfstromes Je Verstellungseinheit des Ventils viel größer als die Zunahme des Dampfstromes bei der gleichen Ventilverstellung be,i einem stärker geöffneten Ventil. Es werden im allgemeinen Kompensationskurvenscheiben dazu benutzt, um den · Betrag, um welchen die Ventile verstellt werden zu ändern, um einen Dampffluß zu erreichen, welcher sich linear mit der Verstellung des Ventils ändert. Dies kann auch so ausgedrückt werden, daß man eine nahezu konstante Zunahme an Dampfmenge an allen Punkten des Ventilhubs anstrebt. Eine Änderung oder eine Einstellung dieser Kompensationskurvenscheiben ist im allgemeinen schwierig und kostspielig. Wenn eine Gruppe von Ventilen nacheinander betätigt werden soll, müssen die Kurvenscheiben auch für die riohtige Reihenfolge sorgen.

Um einen größeren Turbinenwirkungsgrad bei höheren Belastungen zu erreichen, wird gewöhnlich eine sogenannte Teili4#fe*bogenzufuhr durch die Benutzung von nacheinander betätigten parellelgeschalteten Steuerventilen benutzt. Jedes Steuer-

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ventil beeinflußt den Dampffluß zu einem getrennten sogenannten Bogen in der Düsenkammer^und wenn ein Steuerventil vollständig offen ist, so beginnt sich das nächste Steuerventil zu öffnen, so daß der Dampf einem weiteren Düsenbogen zugeleitet wirdw. usw. Heben der obenerwähnten nichtlinearen Kennlinie jedes Steuerventils existiert noch eine zusätzliche Mchtlinearität, die in jedem sogenannten Sperrpunkt oder sogenanntem Wechselpunkt auftritt, in welchem das nächste Steuerventil zu öffnen beginnt. Diese Ulchtlinearitäten verschlechtern die G-esamtkennlinie des G-eschwindigkeitssteuersystems.

Wenn die Turbine in Betrieb genommen wird oder bei niedriger Belastung arbeitet, bewirkt die Dampfzufuhr durch nur einen Teil des Düsenbogens eine ungleichmäßige Heizung, welche zu einer zusätzlichen thermischen Belastung der Hochdruckturbine führt. Da im allgemeinen ein oder zwei Uotventile zwischen den Dampferzeugungsspulen und dem Steuerventilgehäuse liegen, ist vorgeschlagen worden, die Notventile mit einem getrennten Geschwindigkeits/Laststeuersystem auszurüsten und dem Steuerdampfstrom auszusetzen, und dabei die Steuerventile vollständig zu öffnen, so'daß der Dampf in alle Düsenbogen parallel eintritt. Dies wird als Vollbogenspeisung bezeichnet und eine Einrichtung zur Durchführung entweder einer derartigen sogenannten Vollbogenspeisung oder einer Teilbogenspeisung ist in der schwebenden amerikanischen Patentanmeldung 843 585 (Erfinder:

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Markus A. Eggenberger), eingereicht 30. September 1959, beschrieben. Die dort beschriebene Einrichtung benutzt zwei getrennte mechanische Geschwindigkeitsregler, um das Sperrventil und die Steuerventile einzustellen und erfordert mechanische Gestänge an beiden Geschwindigkeitsreglern.

Eine weitere schwebende amerikanische Patentanmeldung Ser.KO, 80 290 (Erfinder: Eggenberger, Troutman und Sauter), eingereicht am 3. Januar 1961, enthält einen elektro-hydraulischen Kegler, um die Turbine auf Geschwindigkeit zu bringen und die Belastung durch das Sperrventil zu regeln und arbeitet mit einer sogenannten Vollbogenzuführung. Ein zweiter mechanischer Regler wird dabei dazu benutzt, um die Belastung zu beeinflussen, wenn mit einer sogenannten Teilbogenzuführung gearbeitet wird. Dabei wir-d ein elektrisches Bezugssignal, welches dem elektrο-hydraulischen Kegler zugeführt wird, dazu benutzt, um die Geschwindigkeit in einem vorbestimmten Maße auf eine vorgewählte Geschwindigkeit zu steigern. Jedoch sind dort keine Maßnahmen getroffen, um die Steuerventile und die Sperrventile mit dem gleichen Tergleichssignal zu beeinflussen. .

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, ein verbessertes elekt'ro-hydraulisches Steuersystem für "Dampfturbinen gen er ät'ör en anzugeben, bei denen bei vorgegebener Geschwindigkeit die Zufügung von Belastung unabhängig von den Regelwirkurig'en des

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GeschwindigkeitssteuersyBtems geschehen kann.

Bin weiterer Zweck der Erfindung "besteht darin, ein elektro-hydraulisches Geschwindigkeit/Belastungssteuersystem für Turbinen mit Zwischenüberhitzung anzugeben, bei welchen die primären Steuerventile und die Überhitzungssperrventile sowohl bezüglich der sogenannten Regelung und des Geschwindig*- keitsbereichs durch ein einfaches elektrisches System zueinander in Beziehung gesetzt sind. Ein weiterer Zweck der Er- " findung besteht darin, eine elektrisch erzeugte nichtlineare Kompensation für die nichtlinearen Ventile einzuführen.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in einem Turbinensteuersystem, welches an den sogenannten Sperrpunkten von nacheinander betätigten und parallelgeschalteten Steuerventilen besser arbeitet. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in einer verbesserten Einrichtung für die Geschwindigkeit/Belastungsregelung einer Turbine, bei welcher die Geschwindigkeit durch ein einziges auf die Geschwindigkeit ansprechendes elek- ^ triaches Glied gemessen wird. Dieses elektrische Glied beherrscht entweder über die Steuerventile oder über die Sperrventile bei Teilbogenbetrieb oder Vollbogenbetrieb die weiteren Vorgänge.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in einem ver- einfachten Steuersystem für den Übergang von Vollbogenbetrieb auf Teilbogenbetrieb und umgekehrt·

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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Turbinen- - · Steuersystems in vereinfachter Form·.

Fig. 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer elektrischen Vorrichtung, die sich dazu eignet, entweder ein G-esehwindigkeitsvergleichssignal oder ein Lastvergleichssignal zu erzeugen.

Fig. 5 ist ein weiterer Funktionsgenerator, der sich dazu eignet, eine nichtlineare Kompensationsfunktion für die Dampfventile zu erzeugen.

Fig. 4 bis 6 zeigen die Anwendung der Kompensationsfunktionen .

Fig. 7 bis 8 sind Diagramme der Regelkennli.nien der verschiedenen Ventile bei Vollbogenbetrieb und bei leilbogenbetrieb. ·

Fig. 9 ist ein vereinfachtes Blocksehaltbild, welches die !Heilung des Greschwindigkeitsvergleichssignals und des lastvergleichssignals in der Anwendung auf ein einziges Ventil zeigt. ' ■

Kurz gesagt wird die Erfindung dadurch'ausgeübt, daß bei einer Turbine jedes Ventil getrennt durch eine elektro-hydraulische Servoeinrichtung mit geschlossener Schleife entsprechend einem elektrischen Eingangssignal eingestellt wird.

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Eine elektrisch erzeugte niehtlineare funktion wird entweder äem elektrischen Eingangssignal des Ventils überlagert oder dem der Ventilstellung entsprechenden Rückkopplungssignal, so daß ein im wesentlichen linearer Dampffluß erreicht wird. Ein öeschwindigkeitsvergleichssignal wird zu einem Geschwindigkeitsrückkopplungssignal addiert, um ein Seschwindigkeitsfehleraignal zu bilden, welches den Unterbrechungsventilen, λ den Steuerventilen und den Sperrventilen parallel zugeführt wird. Bin getrenntes Belastungsvergleichssignal wird mit den FehlerSignalen in jedem der parallelen Zweige, welche die Ventile speisen, hinzu addiert, nachdem ein Verstärkungsfaktor, welcher die Ventilregulierung wiedergibt, zu dem Fehler signal hinzugefügt worden ist.■Vorspannungssignale an den Belastungsaummierpunkten in dtn parallelen Zweigen dienen zum Übergang »wischen Teilbogönbetrieb und Vollbogenbetrieb. Im Steuerventilzweig wird ein zusätzliches Rüokkopplungaaignal, _u welches den !Dampfdruck im Abflußrohr der Ventile angibt, dazu " verwendet, die Hichtlinearität zu beseitigen, welche durch den Übergang zwischen den nacheinander betätigten Ventilen erzeugt wird.

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Turbinenkraftwerk.

In.Mg» 1 -.wird das Kraftwerk mit Hochdrucidampf·versorgt, der in den Dampfschlangen 1 im Boiler erzeugt wird und durch ein Stoppventil 2 hindurehtritt. Dieses Ventil ist von der- · jenigen Art, welche eine HauptYentilseheibe 2a und eine innere -,-Nebenscheibe 2b aufweist. "Der Dampf durchfließt das Röhr 3 > und gelangt zu einer Veiitilkammer 4, welche gewöhnlich auf der Turbine angebracht wird, welche aber hier getrennt von 3er Turbine dargestellt ist, um die Wirkungsweise der Steuerven— · tile 5, 6, 7 zu veranschaulichen. Jedes der Steuerventile 5 bis 7 beeinflußt den Dampfzustrom zu einem getrennten sogenannten Düsenbogen (nicht mit dargestellt) in der Hoehdruckturbine 8, wie es durch die punktierten Linien 5a bis 7s veranschaulicht ist. Jter Bampf vsrläfit die Turbine Über tin Bohr 9 und wird praktisch auf die uraprüögliolis? Xgmperetuv in den Zwisohen·- . überhitzungsschlaugen 10 wieder aufgeheiztf worauf er. durch . , ein Unterbrechungsventil 11 hindurchfließt, welches eine Y®n~ tilscheibe 11a enthält. Von dem Unterbrechungsventil 11 -fließt, der Dampf durch die leitung 12 zu einer Zwischendrucktu^^na.,j^ 13 und von dort über eine Leitung 14 zu den Efiederdruckabschnitten 15 und sodann zu einem Kondensor 16. Die Turbinenstufen 8, 13» 15 arbeiten auf dieselbe felle 17, sie könnten jedoph auch au! .^^rennte fθ14-|_;η,, arbeite.?^ Jjfyfc.,Turbinenstufen, treiben eine Belastung, beispielsweise einen Generator 18 an, der_.

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elektrische leistung über die Phasenleitungen 19 abgibt.

Parallel zu dem Stoppventil 2 können, wie bei 20 angedeutet, noch eines oder mehrere weitere Stoppventilea angeordnet werden und man kann auch ein oder mehrere weitere Unterbreohungsventile parallel zum TJnterbreohungsventil 11 vorsehen, wie bei 21 angedeutet. Die Konstruktion und der Betrieb von zusätzlichen Stoppventilen 20 und zusätzlichen Unterbrechungsventilen 21 stimmt mit den dargestellten Ventilen 2 bzw. 11 überein.

Die Turbinenanlage ist mit leilbogenbetrieb dargestellt. Das Stoppventil 2 ist voll geöffnet, wobei die kleine Hilfsscheibe 2b die Hauptscheibe 2a voll geöffnet hält. Die Steuerventile 5, 6, 7 beeinflussen die Speisung der Turbine, in^dem sie nacheinander den Dampf zu getrennten Düsenbogen in der Hochdruckturbine 8 hindurantreten lassen. In Fig. 1 ist das Steuerventil 7 voll geöffnet und das Steuerventil 5 geschlossen dargestellt. Das Steuerventil 6 befindet sich in einer mittleren Stellung und bewerkstelligt die Regelung.Das Unterbrechungsventil 11 ist voll geöffnet, behindert also den Strom des zwischenüberhitzten Dampfes zu der Mitteldruckturbine 13 nicht.

Pur den Vollbogenbetrieb müßten die Punktionen des Stoppventils 2 und der steuerventile 4 umgekehrt werden· Dies bedeutet, daß die Steuerventile 5 bis 7 alle weit geöffnet sein

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müßten, so daß der Dampf parallel den einzelnen Düsenbogen . zuströmen würde. Das Unterbrechungsventil 11 würde wie in Fig. 1 ebenfalls offen sein und die Hauptventilscheibe 2a des Stoppventils 2 würde geschlossen sein und auf ihrem Ventilsitz ruhen. Die Hilfsventilscheibe 2b würde sich in einer Zwischenstellung befinden und den Zustrom des Dampfes zum Ventilkasten 4 beeinflussen.

Geschwindigkeitavergleichseinheit und Lastvergleichseinheit.

Um ein Vergleichssignal zu erhalten,, welches einer gewünschten Turbinengeschwindigkeit entspricht, ist eine Geschwindigkeitsvergleichseinheit durch ein Rechteck 2.2 dargestellt. Diese Einheit erzeugt eine elektrische Spannung V in

/ ■■■■".. Abhängigkeit von der Zeit t, wie es durch die Kennlinie inner-

halb des Rechtecks 22 angedeutet ist. Man sieht, daß die Spannung V für kleine Werte von t ansteigt und ein sogenanntes Rämpensignal 22a bildet, und daß für größere Werte von t eine konstante Bezugsspannung oder Vergleichsspannung 22b erzeugt wird. Die Steilheit des Rampensignals entspricht der Zeit, die erforderlich ist, um die Turbine aus dem Stillstand auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu bringen und wird durch den Einstellknopf 23 eingestellt. Die konstante endgültige Geschwindigkeitsvergleichsspannung, welche die gewünschte Dauergeschwindigkeit^er Turbine angibt, wird durch den Einstellknopf

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24 eingestellt. Das Rampensignal 22a kann auf zwei verschiedene Steilheiten eingestellt werden, um die Turbine schneller über kritische Geschwindigkeiten hinwegzubringen*

Die Belastungsvergleichseinheit, die als ein !Rechteck 25 dargestellt ist, erzeugt dieselbe Art von Signal wie die Einheit 22 und liefert ein Rampensignal 25a und eine konstante Spannung 25b. Die Steilheit des Rampensignals 25a gibt die Zeit wieder, in welcher die Turbine voll belastet werden soll ' und wird durch einen Einstellknopf 26 eingestellt, während die konstante Spannung 25b durch einen Knopf 27 eingestellt wird. Diese konstante Spannung zeigt den Prozentsatz der Vollast an, welchen die Turbine übernehmen soll.

Der genaue Aufbau der Gesehwindigkeitsvergleichseinheit 22 und der Belastungsvergleichseinheit 25 ist unwesentlich, solange wie beide Einheiten eine Integration der Vergleichsspannung nach der Zeit bewirken und eine konstante Vergleichsspannung liefern, welche innerhalb der erforderlichen Grenzen | genau und zuverlässig ist. In manchen Fällen ist der Integrationsteil unnötig und die Vergleichsspannungen können von Hand oder mittels äußerer Einrichtungen, beispielsweise durch einen Rechner, zugeführt werden. Die Vergleichseinheiten können ein Potentiometer enthalten, das durch einen Motor mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird oder einen integrierenden

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Verstärker mit einer geeigneten Spannungsbegrenzung.

Die Fig. 2 veranschaulicht einen Verstärker, der sowohl für die Einheit 22 als für die Einheit 25 verwendet werden kann. Er besteht aus einem Gleichstromverstärker 28 hohen Ye'r Stärkung sgr ad es, der Festkörperverstärker oder Vakuumröhren enthalten kann. Dieser Gleichstromverstärker kann beispielsweise gemäß Kapitell 5 des'Buches "Electronic-'.Analog Computers" von U.A. Korn und T.E» 'Korn, Few York 1952, gebaut werden. Ein Kondensator 29 in der Rückkopplungsleitung bewirkt eine Integration der Eingangsspannung nach der Zeit und mit einer durch die (Jröße der ü'ingangsspannung bestimmten Geschwindigkeit. Dies gilt für jeden gegebenen Eingangswiderstand und Rückkopplüngskondensator. Die Eingangsspannung wird durch ein Potentiometer

30 eingestellt das an eine nicht mit dargestellte Spannungsquelle angeschlossen ist, so daß die Geschwindigkeit der Integration oder der Gradient des Eampensignals mittels des Knopfes

31 entsprechend entwededer dem Anlaufzeitknopf 23 oder dem Belastungszeitknopf 26 eingestellt werden kann. Die Ausgangsspannung wird durch eine Diode 32 begrenzt, die mit einem Potentiometer 33 zusammenarbeitet, welches von Hand mittels eines Knopfes 34 eingestellt wird. Wenn die Ausgangsspannung auf einen Wert steigt, der durch die Einstellung des Potentiometers .33 bestimmt ist, so wird der Kondensator 29 überbrückt und die Integrationswirkung unterbrochen, so daß eine konstante Aus-

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gangsspannung geliefert wird. Der Hand Steuer knopf 54 kann entweder der Geschwindigkeitsknopf 24 oder der Belastungsknopf der flg. 1 sein.

Geaohwindigkeitssteuerschleife - Allgemeines.

Die Geschwindigkeitsvergleichseinheit und die Belastungsvergleichseinheit liefern beide Vergleichssignale für drei parallele Steuerzweige, welche die Stoppventile, die Steuer- · * ventile und das UnteVbrechungsventil enthalten. Das Geschwindigkeitsyergleichssignal wird mit einem Geschwindigkeitsrückkopplungssignal verglichen, um ein Geschwindigkeitsfehlersignal zu bilden, welches dann an alle erwähnten drei parallelen Zweige geht. Das Belastungsvergleiehssignal wird mit dem Geschwindigkeitsfehlersignal in jedem der drei parallelen Zweige getrennt addiert, was ein Merkmal der Erfindung darstellt.

In Fig. 1 bewirken die Betriebsverstärker eine Polaritätsumkehr der Spannung. Um Verwechslungen zu vermeiden, sind die Pluszeichen und Minuszeichen der Zeichnung entsprechend der üblichen Bezeichnungsweise bei Servomechanismen gewählt und geben nicht notwendig die tatsächliche Polarität der zugeführten Spannungen an.

TJm eine Anzeige der tatsächlichen Turbinengeschwindigkeit zu erhalten, wird eine geschwindigkeitsempfindliche Einrichtung, beispielsweise ein Generator 55 mit einem permanenten Magneten von der Surbinenwelle 17 angetrieben, so daß eine

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Wechselspannung erzeugt wird, deren Frequenz proportional der lurbinengeschwindigkeit ist. Beispielsweise kannjJer Generator 35 einen,permanenten Magneten besitzen und eine dreiphasige Spannung von 115 V und von 1,8 kVA erzeugen und 14 KLe besitzen, so daß bei einer Drehzahl von 3600 Umdrehungen ;je Minute eine Frequenz von 420 Hz erzeugt wird. Die erzeugte Wechselspannung wird in ein Gleichstromsignal durch die gesättigten Kerne 36 umgewandelt, so daß ein Rückkopplungsepannungssignal entsteht, welches proportional der Frequenz, d.h, proportional der Turbinengeschwindigkeit ist. Dieses Geschwindigkeitsrückkopplungssignäl besitzt ein Torzeichen entgegen-" · gesetzt demjenigen des Geschwindigkeitsvergleichssignals und wird bei 37 zu diesem letzteren Signal addiert, so daß ein Geschwindigkeitsfehlersignal auf der Leitung 38 entsteht. ^ Das Geschwindigkeitsfehlersignal auf der Leitung 38 wird den drei parallelgeschalteten Leitungen 39» 40 und 41 zugeführt, so daß das Stoppventil, das Steuerventil und das Unterbrechungsventil mit den GeschwindigkeitsfehlerSignalen versorgt wird.

Das Belastungsvergleichssignal wird einer Leitung 42 zugeführt, nachdem es durch einen Signalumformer 43 hindurchgegangen ist, der von dem Übergeschwindigkeitsverhinderungskreis 44 gespeist wird. Dieser letztere Kreis 44 ist normalerweise nicht wirksam und wird dazu benutzt, die Bildung von Übergeschwindigkeiten zu verhindern. Eine derartige Übergeschwindig-

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keit könnte sich ausbilden, wenn äer Zustand der Turbine und der (Jen erat or bei astung eine kumulative Wirkung haben. Die Einricifeing 44 wirkt einer derartigen Geschwindigkeitserhöhung entgegen.

Das Belastungsvergleichssignal auf der Leitung 42 wird den parallelen Leitungen 45, 46 und 47 zugeführt, welche dazu dienen, dieses Signal dem Geschwindigkeitsfehlersignal in den .Additionsvorrichtungen 48, 49 und 50 zu überlagern.

Stoppventilzweig.

Es wird zunächst angenommen, daß das Stoppventil 2 einen Yollbogenbetrieb mit der Hilfsventilscheibe2b in einer Mittelstellung hervorbringt, an Stelle der in lig. 1 dargestellten voll geöffneten Stellung dieser Hilfsscheibe 2b» Das G-eschwindigkeitsfehlersignal in der' Leitung 39 wird durch einen Multiplier 51 umgewandelt, der ein Potentiometer 52 enthält, welches durch den Stoppventilknopf 53 eingestellt wird. Hierdurch wird das Geschwindigkeitsfehlersignal mit einem Koeffizienten multipliziert, welcher für die gewünschte Regelung des Stoppventils unter dem Einfluß von Gesohwindigkeitsänderungen charakteristisch ist. Mit anderen Worten, wird durch den Multiplier 51 die Verstärkung der Stoppventilschleife eingestellt.

Das umgeformte Geschwindigkeitsfehlersignal erscheint auf der Leitung 54. Miteinander gekoppelte Schalter 55 sind offen dargestellt, da Pig. 1 die Turbine mit Teilbogenspeisung

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und nicht mit Vollbogenspeisung darstellt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Stoppventils bei Vollbogenspeisung wird angenommen, daß die Schalter 55 mit den Leitungen 45:und54 verbunden sind, so daß das Belastungsvergleichssignal und das umgewandelte Greschwindigkeitsfehlersignal der Addiervorrichtung^ 48 zugeführt werden.

Die überlagerten Geschwindigkeits- und Belastungssignale

an der Ausgangsseite der Addiervorrichtung 48 bilden die Einein gangsgröße für einen Funktionsgenerator, der als/Rechteck 57 dargestellt ist. In diesem Generator kommt eine weitere Umformung entsprechend der im Rechteck 57 dargestellten Kurve zustande. Wie diese Kurve erkennen läßt, ist die elementare Zunahme der Ausgangsspannung T für eine elementare Zunahme der Eingängsspannung V₁ im ersten Teil 57a kleiner als im zweiten Teil 57b der Kennlinie. Die dargestellte funktion ist die Kompensation für die nichtlineare Kennlinie des Ventils und wird so gewählt, daß sie etwa proportional dem reziproken Wert der Ventilkennlinie ist. Wenn eine Zahl mit ihrem reziproken "Ufert multipliziert wird, so- ist das Resultat gleich Wenn also eine derartige Kompensationsfunktion mit der Kennlinie Vent ilstellüng/Dampffluß multipliziert wird, so entsteht ein annähernd linearer Dampffluß' gegenüber Jer Eingangsspannung oder mit anderen Worten eine konstante Verstärkung. In Fig. 3 'ist ein typischer Bestandteil .eines Funktionsgenerators57

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dargestellt, welcher die Kompensation für die Ventilkennlinien erzeugt. Fig. 3 zeigt einen Gleichstromverstärker 70 hohen Verstärkungsgrades, der gleichartig ausgebildet werden kann, wie der Gleichstromverstärker 28 in Fig. 2 und einen Rückkopplungswiderstand R~-u besitzt, welcher, von der Ausgangsleitung 71 zum Punkte 72 führt. Die Eingangsspannung e^ wird über ein Eingangsnetzwerk geliefert, das im ganzen mit R bezeichnet ist und eine Ausgangsspannung e_Q liefert. Die Verstärkung einer derartigen Einrichtung (Q₀Ze₁) ist gleich -R^/R oder mit anderen Worten ist proportional dem reziproken Wert des Eingangswider stanä es.

Der Eingangswiderstand R enthält eine Parallelschaltung mit einem einstellbaren Widerstand R-, welcher parallel zu der Serienschaltung eines einstellbaren Widerstandes R, und eines Potentiometers R₂ liegt. Der Anzapfpunkt des Potentiometers R₂ ist über eine Diode 73 an "Erde gelegt. Wenn die Eingangsspannung e gering ist, so fließt der Eingangsstrom durch beide parallelen Zweige des Eingangswiderstandes R. Dabei entsteht ein geringer Eingangswiderstand und die elementare Zunahme der AusgangSBpannung für eine elementare Zunahme der Eingangsspannung, d.h. die Verstärkung ist verhältnismäßig hoch. Wenn die Eingangsspannung einen solchen Wert erreicht, hat, daß die Diode 73 stromdurchlässig wird, so beginnt diese Diode gtrom zu führen und jenseits dieses Punktes ist der Eingangswiderstand

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\ H268O2 -

praktisch gleich E-. Mit diesem hohen Eingangswiderstand ist ' ' die elementare Zunahme der Ausgangsspannung für jede elementare Zunahme der Eingangsspannung verhältnismäßig niedrig.

Eine Darstellung der Wirkungsweise der Schaltung nach Mg. 3 ist in Mg. 4 enthalten« Die dort dargestellte Kennlinie enthält einen verhältnismäßig steilen anfänglichen Teil 74, der in einen linearen Teil 75 von geringerer Steilheit übergeht. Diese beiden Kennlinienteile g.ehen an einem sogenannten Knie 76 ineinander Über, das wegen der Kennlinie der Diode 73 an dem Punkt ihres Stromeinsatzes etwas abgerundet ist. Die in Mg. 4 dargestellte Kennlinie nähert die Dampf- ' * flußkennlinie eines Ventils sehr gut an, wenn die Widerstände R-, R₂ und-IU richtig gewählt werden. Der einfache aus zwei parallelen Zweigen bestehende Eingangsteil der Schaltung nach Pig, 3 kann durch einen Eingangsteil mit drei oder mehr Zweigen ersetzt werden, um eine besser abgerundete Kennlinie als in Fig. 4 zu erhaltenί

Wenn die Schaltung nach Pig. 3 in den Rückkopplungskreis eines zusätzlichen Grleichstromverstärkers nach Art des Verstärkers 70 eingeschaltet wird, wird eine reziproke Kurve nach Mg. 5 erreicht. Der anfängliche Teil 77 dieser Kurve steigt weniger steil an und der zweite Teil 78 der, Kurve steiler.

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Da die Kompensation (Funktionsgenerator 57) für die Stoppventilkennlinie einen Teil der Übertragungsfunktion nach vorwärts ausmacht, wird im Generator 57 eine Kurve etwa nach Art der Pig. 5 benutzt, also eine Kurve mit geringer Steilheit oder geringer Verstärkung für kleine Größen des Eingangssignals und größerer Steilheit oder höherer Verstärkung für größere Vierte des ISingangssignals. Diese ist dann proportional zu dem reziproken "Wert der Kurve Tentilsteilung/ Dampffluß.

In i'ig. 1 begrenzt eine Schaltung 58 die Öffnung des Stoppventils auf den zulässigen Bereich und ein !transduktor 59 dient als Übergeschvvindigkeitsschutz. Die Einzelheiten der Begrenzungsschaltung 58 und des Transduktors 59 sind für das Verständnis der Erfindung nicht wichtig.

Das Einstellsignal für das Stoppventil erscheint nun auf der Leitung 60 und enthält ein Geschwindigkeitsfehlersignal, das durch einen sogenannten ßegelungsfaktor modifiziert ist. Dem Einstellsignal des Stoppventils wird ein gewünschtes Belastungssignal überlagert und das Einstellsignal wird ferner durch den nichtlinearen funktionsgenerator modifiziert, so daß es ebenfalls nichtlinear wird. Ein gleichartiges Stoppventileingangssignal kann einem parallelgeschaltet^n Stoppventil zugeführt werden, beispielsweise dem Stoppventil 20

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über die parallele leitung 60a. Die Einzelheiten dieser parallelgeschalteten Stoppventile werden jedoch in der vorliegenden Beschreibung fortgelassen, da sie die gleichen sind, wie diejenigen des Stoppventils 2*

Das Stoppventil wird durch.ein Servosystem eingestellt, welches eine geschlossene Unterschleife enthält-, die inr ganzen mit 61 bezeichnet ist. Das StoppventileingangssignaTin der leitung 60 durchläuft die Additionsvorrichtung 62 und wird in einem Servoverstärker 63 verstärkt, der in üblicher Weise aufgebaut werden kann. Beispielsweise kann, der Verstärker 63 ein Festkörper-Grleichstromverstärker zur Lieferung eines Gleichstroms von beliebiger Polarität entsprechend der Polarität und Größe des Ventilfehlersignals an der Ausgangsseite der Additionsvorrichtung 62 sein. Das verstärkte Ventilfehlersignal wird einem elektro-hydraulischen Ventil.mit Kolben 64 zugeführt. Der Kolben wird über die Leitung 65 mit Hochdrucköl versorgt, so daß die Ventilscheiben 2a und 2b betätigt werdejr. Die Einzelheiten des 3er voven tils sind für die vor liegende. Erfindung nicht wichtig^ jedoch sei erwähnt, daß-ein geeignetes Servoventil in der amerikanischen Patentschrift 2. 977 -768-» ausg.e-- - geben am 4.4.61,. beschrieben ist. .....■■·■- . · .--.·

Ein negatives Rückkopplungssignal für die Ventileinstellung wird von einen Transduktor 66 geliefert, der von einem Ansatz-67 des Kolbens betätigt wird. Der Transduktor 66 kann '

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von "beliebiger geeigneter Bauart sein und sein Aufbau ist für die Erfindung nicht wichtig. Er kann aus einem einfachen Spannungsteiler "bestehen, welcher mit einer negativen Vergleichsspannung gespeist wird. Vorzugsweise soll er jedoch aus einem Extensiometer veränderlicher Beluktanz "bestehen, das mit einer geeigneten Hochfrequenzerregung gespeist wird und ein Wechselstromsignal liefert, dessen Größe und Phase die Ventilstellung wiedergibt. Dieses wird dann demoduliert ■ und liefert ein Gleichstromrückkopplungssignal geeigneter Polarität. Eine Form des Transduktor© und Demodulators, die "für den !Transduktor 66 verwendet werden kann, ist in der obenerwähnten amerikanischen Patentanmeldung Ser.No. 80 beschrieben.

Die von der Ventilscheibe 2b eingenommene Stellung beeinflußt natürlich den Dampfzufluß zur Hochdruckturbine 8 und somit die Geschwindigkeit oder Last der Turbine. Die Hauptgeschwinäigkeitsschleife wird durch den Generator 25 mit permanentem Magneten zur Kessung der Geschwindigkeit geschlossen, wobei der Generator zusammen mit den gesättigten Jochen 36 eine elektrische Spannung liefert, welche die tatsächliche Geschwindigkeit wiedergibt. Dieses Gesoh windigkeitssignal. wird zu dem Geschwindigkeitsvergleichssignal bei 37 hinzu addiert, um ein neues Geschwindigkeitsfehlersignal auf der Leitung 39 zu bilden.

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Steuerventilzweig.

Die Steuerventile beeinflussen den Dampfzufluß "bei .-Teilbogenspeisung, wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Das Steuerventilfehlersignal auf der Leitung 40 wird durch einen Multiplier 80 modifiziert, der ein Potentiometer 31 enthält, welches durch den Steuerventilregelungsknopf 82 eingestellt wird, Wie oben in Verbindung mit der Steuerventilregelung erläutert, wird durch den Knopf 82 die Verstärkung des Steuerventilfehlersignals beeinflußt oder, mit anderen Worten, die Regelung der Steuerventile für kleine Geschwindigkeitsänderungen. Das modifizierte Geschwindigkeitsfehlersignal tritt auf der Leitung 85 auf und wird mit dem Belastungssignal der leitung 46 in der Additionsvorrichtung 49 zusammenaddiert-. Da,s resultierende modifizierte Geschwindigkeitsfehler/Lastsignal wird in dem Steuerventilverstärker 84 verstärkt, der ein gewöhnlicher Gleichstromverstärker ist ähnlich wie der Verstärker 70 in · Fig. 3.

Eine elektrische Schaltung 85 zur Begrenzung der Belastung der Turbine wird durch einen Knopf 86 eingestellt. Die Einzelheiten dieser Schaltung sind für die Erfindung nicht wichtig. Das verstärkte Geschwindigkeits/Lastsignal wird von der Leitung 87 der Aäditionsvorrichtung 88 zugeführt. Diese Aäditionsvorriehtung 88 liefert ein Pehlersignal für die Ventileinstellung in einer Einstell-Ünterschleife 89. Parallele Leitungen

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87a, 87b usw. übertragen das verstärkte G-eschwindigkeits/ Lastsignal auf die getrennten Steuerventile in anderen Unterschleifen, die mit 89a, 89b usw. bezeichnet sind. Diese sind ebenso ausgebildet wie die Unterschleife 89. Das Fehlersignal zur Ventileinstellung tritt in der Leitung 91 an der Ausgangsseite der Additionsvorrichtung 88 auf und wird in einem Servoverstärker 92 verstärkt. Das verstärkte Signal betätigt ein .Servoventil mit Kolben 93. Sin Stellungstransduktor 94 liefert ein negatives fiückkopplungssignal an die Additionsvorrichtung 88. Die Einzelheiten des Servoverstärkers 92, des Servoventils mit Kolben 93 und des Iransduktors 94 sind dieselben wie bei den entsprechenden Bestandteilen in der Unterschleife 61, jedoch mit der Ausnahme, daß die Größe und die Leistung dieser Bestandteile so gewählt sind, daß das Steuerventil 7 bedient werden kann. Zusätzliche Servoventile und Kolben 95» 96 und transduktoren 97» 98 sind für die Steuerventile 5 und 6 vorhanden»

In jeder Rückkopplungsleitung für ein Steuerventil, beispielsweise der Leitung 90 zwischen dem Transduktor 94 und der Additionsvorrichtung 88 ist ein Jftinktionsgenerator vorhanden, der durch ein Eechteok 99- angedeutet ist und eine nichtlineare Kompensationsfunktion entsprechend der in das Rechteck 99 eingezeichneten Kurve erzeugt. Diese kann durch eine ähnliche Schaltung wie in 3?ig. 3 erzeugt werden, wobei jedoch zu beachten

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ist, daß die Funktion umgekehrt ist, d»h.- daß der steilere Kurventeil· 99a bei kleinen Größen der Eingangsspannung und der flachere Kurventeil 991» bei höheren Beträgen der Eingangsspannung auftritt. Der erste Kurventeil entspricht einer hohen Verstärkung und der zweite Kurventeil einer geringeren. Verstärkung. Dies ist deshalb notwendig, weil der funktionsgenerator 99 im Rückkopplungsteil· der zur Einstellung dienenden Unterschleife des Steuerventils liegt« In der Vorwärtsrichtung dieser Unterschleife ist daher eine reziproke Kennlinie wirksam und die Ventilscheibe 7 nimmt eine Stellung in Bezug auf das Eingangssignal" auf der Leitung 87 ein, wie es durch die Kurve in Fig. 5 dargestellt ist.

Um die richtige Reihenfolge der Öffnung und Schliessung der Steuerventile 5 bis 7 zu erreichen, werden negative Vorspannungssignale, welche aus elektrisch-eö Spannungen von veränderlicher Größe bestehen den Ventileinstel·l·ungssl·gnal·en überlagert. Ein derartiges Vorspannungssignal ist durch ein Potentiometer 100 angedeutet, welches von einer nicht mit dargestellten Spannungsgue^e gespeist wird und weiches ein"einstellbares Vorspannungssignal an die Additionsvorrichtung88 liefert. .Ähnliche Vorspannungssignale, die nicht mit dargestellt sind, werden den anderen Steuerventilen zugeführt. Jedes solche Vorspannungssignal ist größer als das vorhergehende und besitzi; ■'■■ · ferner entgegengesetzte Polarität wie das Ventileinsteilsignalo

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Das Ventileinstellsignal in jeder der Leitungen 87, 87a und 87t» muß daher der Reihe nach die Vorspannungen überwinden, bevor das Ventileinstellsignal das Steuerventil zu öffnen "beginnen kann. Die Steuerventile werden also der Reihe nach durch leicht einstellbare elektrische Vorspannungssignale in Betrieb gesetzt, statt von einer gemeinsamen Betätigungsvorrichtung, welche Nockenscheiben oder andere derartige Vorrichtungen der bekannten Anordnungen benutzt.

Die nacheinander betätigten parallelgeschalteten Steuerventile beeinflussen den Dampffluß zur Hochdruckturbine 8 und beeinflussen somit zusammen den Druck der ersten Turbinenstufe. Dieser Druck der ersten Turbinenstufe wird gemessen und in ein entsprechendes negatives Rückkopplungssignal durch den Drucktransduktor 101 umgewandelt. Der Drucktransduktor 101 kann von beliebiger geeigneter Ausbildung sein und liefert in Abhängigkeit von dem Druck der ersten Turbinenstufe eine diesem Druck proportionale elektrische Spannung. Ein- geeigneter Transduktor für diesen Zweck ist beispielsweise in der oben genannten amerikanischen Patentschrift 2 977 768 beschrieben. Das· dem Druck entsprechende Rückkopplungssignal des !Transduktor s 101 wird über die leitung 102 der Additionsvorrichtung 49 zugeführt und dient zur Verminderung der Verstärkungsschwankungen, wenn jedes Steuerventil zu öffnen beginnt.

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In Pig. 6 wird die Wirkungsweise der Druckrückkopplung zusammen mit der nichtlinearen Rückkopplungskompensation für jedes Steuerventil getrennt dargestellt. In Pig. 6 sind längs der waagerechten Achse die Eingangsfunktionen und längs der senkrechten Achse die Ausgangsfunktionen dargestellt· Die Kurve 103 zeigt die Ventilstellung (Ausgang) der Ventileinstellungsunter schleifen in Abhängigkeit von dem Ventileinstellungssignal (Eingang) auf den leitungen 87, 87a und 87b in Fig. U Die Kurve 103 enthält nichtlineare Teile 103a, 10313 usw. für jedes der Steuerventile, wobei die Nichtlinearitäten durch Punktionsgeneratoren erzeugt werden, die in jeder, Rückkopplungsleitung der Unterschleife liegen und dem Generator 99 ähnlich sind. Die verschiedenen Teile 103a, 103b der Kurve 103 sind längs der horizontalen Achse entsprechend den Vorspannungssignalen verteilt. Die Kurven sind außerdem vertikal gegeneinander versetzt, da die einzelnen Steuerventile zusammen den gesamten Dampfstrom liefern. -

Die Kurve 104 zeigt den Dampffluß jedes Steuerventils in Abhängigkeit von der Ventilstellung der einzelnen Ventile. Jeder der Teile 104a, 104b usw. gibt die Kennlinie eines einzelnen Ventils wieder und besitzt den reziproken Verlauf des zugehörigen Kurventeils 103· Die Kurven 104a, 104b usw. sind ebenfalls horizontaijund vertikal gegeneinander versetzt. Das Produkt der Kurven 103 und 104 ist durch die punktierte Linie A

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angedeutet, welche den Dampffluß in Abhängigkeit von dem Ventileinstellungssignal angibt. Man sieht, daß die Kurve A nahezu eine gerade Linie ist, was bedeutet, daß eine nahezu lineare Kennlinie durch Benutzung der elektrischen Kompensationskreise für jedes Steuerventil gewonnen ist, und daß der Dampffluß daher proportional dem Ventileingangssignal ist.

Man erkennt jedoch, daß geringe Unregelmäßigkeiten in •der Kurve A an denjenigen Punkten vorhanden sind, an denen die Wirkungen zweier Ventile sich überlappen. Wenn man die Kurve A als eine einzige Punktion betrachtet, werden diese Unregelmäßigkeiten durch die Benutzung des Druckrückkopplungssignals über die Leitung 102 praktisch beseitigt, da der Druck der ersten Stufe durch den Übergang zwischen den Steuerventilen nicht nennenswert beeinflußt wird. Die Druckrückkopplung stabilisiert also das Signal und beseitigt die Unregelmäßigkeiten, so daß eine praktisch gerade Linie B in Pig. 6 erreicht wird. Der gesamte den Steuerventilen zugeführte Dampffluß verläuft also praktisch linear zu dem modifizierten Geschwindigkeitsfehler/ Belastungssignal, welches in der Summiervorrichtung 49 eingeführt ist.

Wenn die Steuerventile 5» 6, 7 die Zuführ des Dampfes steuern, wird jede Geschwindigkeitsschwankung durch den Generator 35 wiedergegeben und die tatsächliche Geschwindigkeit wird mit dem Geschwindigkeitsvergleichssignal in der Summier-

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vorrichtung 37 verglichen, wie oben beschrieben worden ist. Das neue G-eschwindigkeitsf ehlersignal · erscheint dann auf der Leitung 40. Der Steuerventilzweig, der oben beschrieben worden ist, bildet eine andere Porm der primären Dampfkontrolle in der Kontrollschleife für die Gresamtgeschwindigkeit.

UnterbreOhungsventilzweig. .

Der Aufbau des Unterbreehungsventilzweiges ist demjenigen des Stoppventilzweiges sehr ähnlich. Das Gesohwindigkeitsfehlersignal auf der leitung 41wird in der Kultiplikations— einrichtung 105 modifiziert. Dies enthält ein Potentiometer 106, welches durch den TJnterbrechungsventilregelungsknopf107 eingestellt wird. Die Multiplikationseinrichtung 105' stellt die gewünschte Geschwindigkeitsregelung des Unterbrechungsventils ein,,wie oben beschrieben wurde. Das modifizierte G-eschwindigkeitsfehlersignal tritt auf der Leitung Ί08 auf und das Belastungssignal wird ihm in der Aaditionsvorrichtung 50 überlagert. Es wird ferner eine zusätzliche positive Vorspannung in die Ääditipnsyorrichtung 50 eingeführt, die von -. einem Potentiometer 56 abgegriffen wird. ·

Das Belastungssignal' auf der Leitung 47 wird vorzugsweise noch mittels einer weiteren Multiplikationsschaltung 109 modifiziert-, bevor es der Additionsvorrichtung 50 über die Leitung HQ zugeführt wird.' Die Schaltung 109 besteht aus einem Potentiometer, welche entweder durch den Knopf 82 oder durch den

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Knopf 107 eingestellt werden kann, wie durch die punktierten Linien 1.11 angedeutet ist. Die Schaltung ist so aufgebaut, daß stets das Eelastungssignal auf der Leitung 47 mit einem Faktor multipliziert wird, welcher das Verhältnis der sogenannten Steuerventilregelung zur sogenannten Unterbrechungsventilregelung ist. Dies geschieht, um die Torspannung 56 nicht zurückstellen zu müssen, um die gewünschte Aufeinanderfolge der Unterbrechungsventile bei jeder neuen Einstellung der Steuerventilregelung zu erreichen. Das kombinierte und modifizierte Geschwindigkeitsfehler/Belastungssignal durchläuft dann einen funktionsgenerator 112, der dem oben erwähnten Funktionsgenerator 57 ähnlich ist. Das nichtlineare Eingangssignal erscheint auf der Leitung 113 und wird zu dem Rückkopplungssignal in 114 addiert, worauf das resultierende Fehlersignal in dem Servoverstärker 115 verstärkt wird. Das verstärkte Signal betätigt das Servoventil mit Kolben 116 und ein Rückkopplungssignal, welches die Ventilstellung angibt, wird durch einen Transduktor 117 hergestellt und zur Additionsvorrichtung 114 zurückgeleitet. Diese Additionsvorrichtung, der Servoverstärker, das Servoventil und der Transduktor bilden die Unterbrechungsventilunterschleife. Zusätzliche Unterbrechungsventile wie·das Ventil 21 können durch ähnliche Unterschleifen mittels Signalen in Leitungen 113a betätigt werden, welche parallel zur Leitung 113 liegt. Um die .Arbeit sgeschwin-

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.digkeit der Stoppventile und der Unterbrechungsventile den .*■ Steuerventilen anzupassen, werden zusätzliche Vorspannungesignale, wie bei 119 und 120 angedeutet, zugeführt.

übergang von Vollbogenspei.gung^auf geirbogenspeisun^

Wie früher vorgeschlagen,. wird entweder durch die Stoppventile 2 und 20 der Dampf für Vollbogenbetrieb öder duroli die Steuerventile 5» 6, 7 der Dampf für Teilbogenbetrieb gesteuert« In beiden Fällen arbeitet das Unterbrechungsventil 11 zusammen mit dem jeweils arbeitenden der beiden oben genannten Ventile. Der Übergang zwischen Vollbogenbetrieb und leilbogenbetrieb mit geeigneter gegenseitiger Abgleichung der Geschwindigkeitsbereiche wird mittels einer übertragungsschaltung bewirkt* die durch das Eechteek 121 angedeutet ist.' Die Übertragungssohaltung 121 enthält Einrichtungen,um zusätzliche Vorspannungen den' Additionsvorrichtungen 48, 49 und 50 zuzuführen. Die Übertragungsschaltung 121 enthält Potentiometer 122, 123 und 124, welohe an geeignete Vorspannungsquellen, file nicht mit dargestellt sind, angeschlossen sind und öffnungθspannungen den Stoppventilen, den Unterbrechungsventilen und den Steuerven^ tilen zuführen..Die Anzapfpunkt© an den Potentiometern 122, 123 und .124 werden durch Einstellknöpfe 125, 126 und 12? verschoben.

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Die Übertragungsschaltung 121 ist in der für Teilbogen-, betrieb bestimmten Stellung dargestellt, wobei der den Stoppventilen zugeordneten Additionssohaltung 48 die volle Obertragungavorspannung zugeführt wird, so daß das Stoppventil 2 voll geöffnet ist und der Steuerventiladditionsvorrichtung 49 die Vorspannung O zugeführt wird. Das Unterbrechungsventil hat eine verhältnismäßig hohe, feste Öffnung s vor spannung, da das Potentiometer 56 entsprechend eingestellt ist. Man erkennt, daß durch Einstellung des Knopfes 127 die Übertragungsspannung auf den Steuerventilzweig in der Additionsvorrichtung 49 übertragen werden kann. Ebenso wird durch den Knopf 125 die Übertragungsvorspannung von der Additionsvorrichtung 48 im Stoppventilzweig abgeschaltet. Der Knopf 126 dient zur Einstellung der Größe der dem Unterbrechungsventilzweig in der Additionsvorrichtung 50 zugeführten Forspannung und diese Vorspannung wird bo gewählt, daß das Unterbrechungsventil zu schließen

beginnt, wenn das jeweils in Tätigkeit befindliche der beiden oben genannten Ventile seine Schließstellung erreicht hat.

ITm unnötige Eeglerbewegungen der Stoppventilscheibe. 2a zu verhindern, wenn Teilbogenbetrieb vorliegt, werden die gekoppelten Schalter 55 dazu benutzt, die schwankenden G-eschwindigkeits- und Belastungssignale von der Additionsvorrichtung 48 abzuschalten, so daß die Stoppventile weit geöffnet bleiben, solange eine konstante Vorspannung für volle öffnung vorhanden ist.

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Betrieb und Vorteile.

Mg. 7 und 8 geben die Beziehungen zwischen- der Geschwindigkeit und den Durchflußmengen durch die Ventile bei gewissen Belastungsbedingungen an. Die Mg.. 7 und 8 sind auf bestimmte Belastungseinstsllungen beschränkt, da die überlagerten Lastvergleichssignale, welche die Belastung wiedergeben, unabhängig zugeführt werden und nur die Ventilstellungen ändern würden» wenn die Turbinengeschwindigkeit konstant gehalten wird» Hie Mg* 7 veranschaulicht den Betrieb bei Völlbogenspeisung, die bei verhältnismäßig niedriger Surbinenbelastung, beispielsweise bei 40 fo Belastung benutzt wird. Die .Mg. 8 veranschaulicht den Betrieb bei Teilbogenspeisung und voller Belastung. Für jede auf der horizontalen Achse angegebene Geschwindigkeit ist bei der genannten Belastung ein entsprechender Prozentsatz der gesamten Durchflußmenge auf der vertikalen"Achse angegeben.

In Mg. 7 kontrolliert das Stoppventil bei 40 $ Vollast und bei einer Geschwindigkeit von 100$ mit einer Regelung von TO ?£, wie durch die schräge Linie 150 angegeben ist« Das Stoppventil kann sich nicht weiter öffnen, um die Steuermöglichkeit durch die Ventilscheibe 2b zu erhaltene Wenn die Stoppventile bei 104 fo der Geschwindigkeit geschlossen werden, beginnt das · Unterbrechungsventil gemäß der linie 131 sich zu schließen und ist bei 106 $ der Geschwindigkeit voll geschlossen» Das Unterbrechungsventil dient dabei als Fotregler, um den wieder auf-

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geheizten Dampf von der Tür "bine abzuschließen, bevor diese sich beschleunigt und den mechanischen Notregler auslöst, der die Turbine abschalten würde· Die Steuerventile beginnen sich gemäß der Linie 132 ebenfalls bei 104 $> der Geschwindigkeit zu sohließen und swar mit einer Regelung von 5 #. Sie beeinflussen den primären Dampfstrom jedoch nicht, bilden aber eine sekundäre Sicherung gegen das Eintreten von Übergesohwindigkeiten. Die horizontale Verlagerung der Linien 131 und 132 gegenüber der Linie 130 wird durch die Übertragungsvorspannungen bewerkstelligt, welche vom Übertragungskreis 121 geliefert werden, wie oben erläutert wurde.

Die Fig. 8 zeigt die Turbine bei Teilbogenspeisung und Tollast. Die Linien 130 und 132 gelten für die gleichen Ventile wie in Fig. 7. Die Linie 132 ist jedoch gegenüber Pig. 7 nach links verschoben. Da die Turbine mit Vollast arbeiten soll, lassen die Steuerventile bei einer Geschwindigkeit von 100 # auch einen Dampffluß von 100 $~hindurch und zwar wieder mit einer Regelung von 5 #. Wann die Steuerventile sich bei 105 i» der normalen Geschwindigkeit schließen, beginnen die Unterbrechungsventile, welche durch die Linie 131 angedeutet sind, sich mit einer Regelung von 2 # zu schließen und sind bei 107 # der Geschwindigkeit voll geschlossen. Das Stoppventil ist bei allen Geschwindigkeiten voll geöffnet, wie dureh die Linie 130 angedeutet ist, da nämlich dieses Stoppventil gemäß

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Pig, 1 mit einer seine volle öffnung bewerkstelligenden Vor--'· spannung versorgt wird. Die in Eig» 7 und 8 angegebenen Werte der Regelung und ebenso die Größen der Gesohwindigkeitsbereiche können natürlich durch verschiedene Einstellung der Potentiometer verändert werden«

Ein wichtiges Merkmal des Steuersystems ist die !Dreianuiag des Gesehwindigkeitsvergleichssignals vom Lastvergleiohssignal. Oa das Hastve'r gleiche signal dem Gesohwindigkeitsfehlersignal überlagert wird, nachdem es durch die Ventilregelungseinsteilung modifiziert worden ist, kann man zum ersten Mal eine'geeichte Scheibe für die 3jasijkontrolle anbringen und bei einer* · bestimmten Geschwindigkeit einen vorbestimmten Prozentsatz der vollen Belastung auf eine Turbine legen, während diese mit einem großen Netz, verbunden ist. Bisher waren die Vorriöh·» tungen aur Hinsufügung einer Belastung so eng mit den Geschwindigkeitsregler verknüpft, daß die Regelung auch di® lasterhöhungseinrichtung beeinflußte« Daher konnte die lasteinstellung nicht geeicht werden«

In Fig. 9 ist an einem vereinfachten Blockschaltbild veranschaulicht, wie der Lästvergleioh von der Geschwindig— keitsregelungsfunktion getrennt ist. Fig. 9 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild für -nur ein Ventil,, wobei die zusätzlichen Ventile in den Parallelzweigen der größeren Deutlichkeit, halber fortgelassen sind. Bin konstantes Gesohwindigkeitsver-

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gleichssignal auf der Eingangsleitung 133 wird mit einem Gesofcwindigkeitsrückkopplungssignal auf der Leitung 134 verglichen, so daß auf der Leitung 135 das Gesehwindigkeitsfehlersignal auftritt. Das Geschwindigkeitsfehlersignal wird durch einen Eegelungamultiplier 136 modifiziert, der den Bestandteilen 51» 80 und 105 in Fig. 1 gleichartig ist, so daß die gewünschte Geschwindigkeitsregelung in das System eingeführt wird. Sodann wird ein gewähltes Lastvergleichssignal über die Leitung 137 eingeführt und dem modifizierten Geschwindigkeitsfehlersignal überlagert. Das modifizierte Geschwindigkeitsfebler/Lastsignal wird ferner durch den nichtlinearen Kompensationsfunktionsgenerator 138 modifiziert, um ein nichtlineares Ventileinstellungssignal auf der Leitung 139 zu liefern« Das Ventileinstellungssignal wird mit einem Ventileinstellungsrückkopplungssignal 140 verglichen und erzeugt ein resultierendes Ventileinstellungsfehlersignal auf der Leitung 141» welches in einem Servoverstärker 142 verstärkt wird und zur Betätigung des Ventils mit dem Servoventil mit Kolben 143 dient. Die Ventileinstellung wird durch den Stellungstransduktor 144 gemessen und mit der gewünschten Ventileinstellung verglichen, weiche durch den Eingang auf der Leitung 139 vorgeschrieben wird. Die Dampfflußkennlinien des Ventils sind in dem Rechteck 145 angedeutet. Wenn die nichtlineare Punktion des Dampfflusses abhängig von der Ventilstellung im Eechteck 145 mit der nicht-

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linearen reziproken Funktion des lunktionsgenerators 138 multipliziert wird, ist der resultierende Dampffluß auf der Leitung 146 praktisch linear von dem GeachwindigkeitstehlQr/ Lastsignal auf der leitung 135 abhängig. Der resultierende Dampffluß treibt die Turbine 14,8, welche ihrerseits die Last 149 antreibt. Die tatsächliche Geschwindigkeit der !Turbine 148 und der Last 149 wird gemessen, und in ein negatives Rückkopplung s sign al durch einen Geschwindigkeitstransdulrfeör 15Ö umgewandelt, so daß die Geschwindigkeitsschleife geschlossen ist.

Man erkennt also, daß bei jeder Geschwindigkeitsabweichung ein Geschwindigkeitsfehlersignal bei 135 erzeugt wird, und daß die Gesamtverstärkung der Geschwindigkeitsschleife durch die Einstellung der, Regelungskontrolle 136 beeinflußt wird. Wenn -jedoch der Generator an ein" großes elektrisches Hetz angeschlossen ist, ist die Turbinengeschwindigkeit praktisch konstant. Unter diesen Umständen ist das Geschwißdigkeitsfehlersignal auf der Leitung 135 lull. Da das Belastungsvergleichssignal zu dem Geschwindigkeitsfehlersignal an einem Punkt in der Schleife jenseits des Gliedes 136 addiert wird, ist das Belastungsvergleichssignal von der Regelungseinstellung des Gliedes 136 unabhängig. Bei fester SystemgesohWindigkeit ist das einzige Signal, welches den !Funktionsgenerator 138 erreicht, das gewünschte Lastvergleiehssignal. MaB kann also

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mit anderen Worten eine geeichte Scheibe bei vorgewählter Belastung der Turbine benutzen, indem man ein Signal zur Öffnung oder Schließung der Ventile zuführt, d.h.Belastung hinzufügt oder fort nimmt, ohne das Belastungsvergleichssignal durch die einstellbare Geschwindigkeitsregelung der Turbine zu beeinflussen. Abweichungen der Hetzfrequenz erzeugen noch ein Geschwindigkeitsfehlersignal, das durch zusätzliche Öffnung oder Schließung der Ventile kompensiert wird.

Obgleich ]?ig. 9 ein vereinfachtes Diagramm für ein Ventil darstellt, kann man gemäß der Erfindung getrennte Geschwindigkeit s/Last signale zur Betätigung paralleler Veatileinstellzweige in der einzigen G-eschwindigkeitskontrollsehleife benutzen. Da man verschiedene Eegelungseinstellungen an den Stoppventilen, den Steuerventilen und den Unterbrechungsventilen einführen kann, kann man die einzige Gesohwindigkeitsvergleichsqueile mit einem einzigen Geschwindigkeit srüokkopplungsvergleichesignal und einer einzigen Lastvergleichsquelle zur Speisung aller Ventileinstellzweige benutzen. Die richtige Abgleichung der Betriebsbereich der Ventile wird mittels der Übertragungsschaltung 121 erreicht. Diese dient zunächst dazu die Übertragung zwischen dam Stoppventil und den Steuerventilen für Yollbogenbetrieb und für Teilbogenbetrieb zu bewerkstelligen und außerdem dazu den richtigen Arbeitsbereich des Unterbrechungsventile dem in

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Tätigkeit befindlichen der beiden anderen Ventile anzugleichen. Die Einfachheit mit der die Übertragung bewerkstelligt wird und mit der die verschiedenen Arbeitsbereiche der Ventile eingestellt werden können, ist den mechanischen und hydraulischen Einrichtungen, gemäß dem Stande der Technik weit tiberlegen. Auch die Einfachheit mit der die Eegelung der verschiedenen Ventile bewerkstelligt werden kann, ist den bekannten Verfahren bei weitem überlegen. -

Die Ausschaltung der zur Kompensation der Kennlinie der Ventile dienenden Uockenscheiben geschieht mit nichtlinearen Funktionsgeneratoren, welche Uichtlinearitäten erzeugen, die" ' denjenigen der Ventile reziprok sind.'Diese Furiktionsgeneratoren ,können dazu benutzt werden, um das Ventileinstellungseingangssignal zu modifizieren, d.h. das Eingangssignal des Stoppventils und des Unterbrechungsventils zu modifizieren. Außerdem können sie dazu dienen, die Rückkopplung der Ventil— einstellungsunterschleife zu beeinflussen, wie in Verbindung mit den Steuerventilen gezeigt worden ist» Die ersterwähnte Benutzung ist von Wert, wenn ein oder mehrere Ventile gleichzeitig gesteuert werden müssen, wie es bei Benutzung zusatz-,, lieber Stoppventile oder Unterbreehungsventile 20und 21in Pig. 1 dargestellt ist. Die Benutzung in dem Eückkopplungskreis ist dann wertvoller, wenn die Ventile verschiedene Kennlinien besitzen oder der Eeihe nach betätigt werden müssen,

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wie ea für die Steuerventile gilt.

Um den Betrieb von der Reihe nach "betätigten Steuerven-'tilen zu verbessern, dient die Biickkopplung 102 der ersten Stufe zur annähernd vollständigen Beseitigung von Unregelmäßigkeiten oder Hiohtlinearitäten an denjenigen Punkten, an denen ein einzelnes Steuerventil zu öffnen beginnt. Auch die Notwendigkeit von Hockenscheiben zur Erreichung der richtigen Ventilfolge wird vermieden.

Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind nicht auf Turbinen mit Zwischenüberhitzung oder auf Turbinen beschränkt, die mit Teilbogenbetrieb und mit Vollbogenbetrieb arbeiten sollen. Jedoch lassen sich die zusätzlichen Aufgaben, die bei Turbinen dieser letzteren Art auftreten, leichter mit Hilfe des erfindungsgemäßen Steuersystems lösen als mit den bekannten Steuersystemen.

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Claims

Bat entansprüche

M J) Steuersystem für eine Antriebsmaschine zur Lieferung von Leistung an eine Belastung, die auch von anderen Antriebsmaschinen mit Leistung versorgt wird, g e ke η η ζ eic h net durch die Kombination von

a) Yentilen zur Steuerung des Zuflusses des Antriebsmittels zu der Antriebsmaschine,

'·'. b) Einrichtungen zur Lieferung eines ersten Vergleichssignals, das die gewünschte normale Arbeitsgeschwindigkeit wiedergibt,

e) geschwinäigkeitsemgfindliche Einrichtungen, welche eine zweite elektrische Spannung liefern, welche die tatsächliche Geschwindigkeit der Antriebsmaschine wiedergibt,

d) Einrichtungen zum "Vergleich der ersten und zweiten Spannung zur Gewinnung einer dritten elektrischen Spannung, die ein .Geschwindigkeitsvergieichssignal

^v darstellt,

e) einstellbare Multiplikationse^nrichtungen, welche das Geschwindigkeitsfehlersignal modifizieren, um eine gewünschte Geschwindigkeitsregelung zu liefern,

. - BAD- ORfGIMAL

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f) elektro-hydraulische Servoeinrichtungen, welche die Ventile entsprechend dem modifizierten G-eschwindigkeitsfehlersignal einstellen und

g) Einrichtungen, welche eine vierte Vergleichsspannung liefern, die eine gewünschte Last der Antriebsmaschine wiedergibt, wobei dieses Belastungssignal dem lehlervergleichssignal überlagert wird, nachdem es in der Multiplikationseinrichtung modifiziert worden ist, so daß die für eine gegebene Größe des Lastvergleichssignals zugeführte Last praktisch unabhängig von der Einstellung der Multiplikationseinrichtungen ist.
2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Lieferung der vierten Vergleichsspannung auch Integrationseinrichtungen enthalten, welche die vierte Vergleichsspannung bei einem vorgewählten Betrag vergrößern und ferner Begrenzungseinrichtungen enthalten, welche die vierte Spannung bei einem vorgewählten Endwert halten, so daß eine vorgewählte Belastung während einer vorgewählten Dauer zugefügt werden kann.
3·) In einem Steuersystem für eine Antriebsmaschine die Kombination von

a) einer Mehrzahl von Ventilen zur Steuerung des Flusses eines Betriebsmittels zu einer Antriebsmaschine,

b) Einrichtungen, welche eine erste Vergleichsspannung liefern, die einer gewünschten Normalgeschwindigkeit entspricht,

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c) -geschwindigkeitseinpfindliche Einrichtungen, welche

eine zweite elektrische Spannung liefern, die der tatsächlichen Geschwindigkeit der Antriebsmaschine entspricht,

d) Einrichtungen zum Vergleich der ersten und zweiten Spannung zur !Lieferung einer dritten elektrischen Spannung, welche ein Geschwindigkeitsfehlersignal darstellt,

e) einer Mehrzahl von elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen, von denen jede dazu dient, eines der Ventile entsprechend einer elektrischen Spannung einzustellen,

t) Einrichtungen, welche die dritte Geschwindigkeitsfehlerspammng parallel· zu jeder der elektro-hydraulißchen Einrichtungen führen und

g) einstellbare YorSpannungseinrichtungen, welche eine Mehrzahl von verstellbaren Widerständen enthalten, die an eine Spannungaquelle angeschlossen sind, wobei die verstellbaren Yorspannungseinrichtungen einzeln verschiedene -elektrische Torspannungen an jede · dar elciktro'-hydraulischen Servoeinrichtungen liefern, so daß ein einziges Gesohwindigkeitsfehlersignal die Textile in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen der Antriebsmaschine arbeiten läßt.

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4·) Kombination nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrzahl von Ventilen Stoppventile und Steuerventile in Reihenschaltung enthält, und daß die einstellbaren.Vorspannungseinrichtungen eine übertragungsvorapannung entweder an die Servoeinrichtungen liefert» welche die Stoppventile einstellen oder an die Servoeinrichtungen liefert, welche die Steuerventile einstellen, so daß eine Steuerung der Antriebsflüssigkeit in einem gegebenen Geschwindigkeit sb er eich der Antriebsmaschine von den Stoppventilen auf die Steuerventile übertragen werden kann.
5·) Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrzahl von Ventilen parallelkeschaltet sind, und daß der einstellbare Vorspannungserzeuger verschieden große Vorspannungen an 3ede der elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen liefert und somit jedes dieser Ventile einstellt, so daß die Ventile durch das Gesohwindigkeitsfehlersignal der Reihe nach betätigt werden.
6.) Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Ventile eine Mehrzahl von Steuerventilen enthält, die parallel geschaltei sind und Stoppventile enthält, die in iteihe mit den Steuerventilen geschaltet sind, und daß der einstellbare Vorspannungserzeuger Vorspannungen von verschiedener Größe an jede der elektro-

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hydraulischen Einrichtungen liefert, welche die Steuerventile einstellen und ferner eine zusätzliche Übertragungsvorspannung entweder an alle die Steuerventile einstellenden Servoeinrichtungen liefert oder an die das Stoppventil einstellende Servoeinrichtungen liefert, so daß die Steuerung des Flusses"des Antriebsmittels entweder auf die Stoppventile oder der Keine nach auf die parallelgeschalteten Steuerventile übertragen werden kann.
7·) In einem Steuersystem für eine Antriebsmaschine, weiche leistung an eine Belastung liefert, die außerdem noch von anderen Antriebsinaschinen mit Leistung versorgt wird, die Kombination von ·

a) ersten und aweiten Ventilen, die in Reihe geschaltet sind, um den Fluß, des Antriebsmittel an die Antriebsmaschine zu steuern, ' . .

b) Mitteln, welche eine erste Vergleichsspannung entsprechend einer gewünschten Normalgeschwindigkeit liefern,

c) geschwindigkeitsempfindlichenEinrichtungen, welche eine zweite elektrische Spannung entsprechend der tatsächlichen Geschwindigkeit der Antriebsmaschine liefern,

d) Mitteln, welche die erste und zweite Spannung miteinander vergleichen und eine dritte Spannung liefern, die ein Gesöhwindigkeitsfehlersignal darstellt,

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β) erste und zweite einstellbare Multiplikationseinrichtungen, die parallel an die ,Ausgangsseite der genannten Vergleichseinrichtungen angeschlossen sind und je das Geschwindigkeitsfehlersignal modifizieren, um ein erstes und ein zweites modifiziertes Geschwindigkeitsfehlersignal au erzeugen, welche der ersten und zweiten Geschwindigkeitsregelung entsprechen,

f) ersten und zweiten elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen, von denen jede unabhängig die ersten und zweiten Ventile entsprechend den genannten modifizierten Geschwindigkeitsfehlersignalen einstellen,

g) Einrichtungen zur Lieferung einer vierten Vergleichsspannung, welche die gewünschte Belastung der Antrieb smaschine wiedergibt mit Einschluß von Mitteln zur Überlagerung der vierten Spannung über das erste und das zweite modifizierte Geschwindigkeitsfehlersignal und

h) einstellbare Vorspennungsmittel, welche eine Mehrzahl von verstellbaren Widerständen enthalten, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei die einstellbaren Vorspannungsmittel dazu dienen, einzelne elektrische Vorspannungen an die erste und die zweite elektrohydraulische Servoeinrichtung zu liefern, so daß die dritte Geschwindigkeitsfehlerspannung nach Modifikation

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durch den ersten und zweiten Multiplikator und nach-' folgende Multiplikation durch die vierte liastvergleichsspannung, die ersten und zweiten Ventile in verschiedenen Bereichen der Antriebsmaechinenge-/■_ schwindigkeit oder Belastung arbeiten läßt.
8·)- In einem Steuersystem für eine Antriebsmaschine die Kombination von

a) Ventilen mit nichtlinearer Kennlinie zur Steuerung des llusses eines Antriebsmittelß an eine Antriebsmaschine, . .

b) Mitteln, welche eine erste Vergleichsspannung entsprechend einer gewünschten fformalgeschwindigkeit liefern,

c) geschwinäigkeitsempfindlichen Mitteln, welche eine zweite elektrische Spannung entsprechend der tatsächlichen Antriebsmaschinengeschwindigkeit liefern,

d) Mitteln, welche die erste und die zweite Spannung " miteinander vergleichen und eine dritte Spannung herstellen, welche einem Greschwindigkeitsfehlersignal entspricht, '

e.) elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen, welche die Ventile entsprechend dem Geschwinäigkeitsfehlersignal einstellen, wobei die elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen einen nichtlinearen Punktionsgenerator

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zur Modifizierung des Geschwindigkeitsfehlersignals enthalten, so daß die Ventilstellung in einer nichtlinearen Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsfehlersignal steht und zwar reziprok zu der nichtlinearen Kennlinie der Ventile verläuft, so daß die Geschwindigkeits/Belastungskennlinie praktisch linear wird.
9.) Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet » daß einstellbare Multiplikationseinrichtungen an die Ausjangsseite der Vergleichseinrichtung angeschlossen sind und die dritte Geschwindigkeitsfehlerspannung modifizieren, so daß sich eine gewünschte Geschwindigkeitsregelung ergibt, und daß Einrichtungen vorhanden sind, welche eine vierte Vergleichsspannung, die eine gewünschte Belastung der Turbine wiedergibt, liefert, wobei dieses Belastungssignal dem Geschwindigkeitsfelilersignsl überlagert wird, nachdem dieses durch den Multiplikator modifiziert worden ist und bevor es der nichtlinearen Servoeinrichtung zugeführt wird.
10») Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-hydraulische Servoeinrichtung Ventile instellungsruckkoppiungsmittel enthält, und daß der elektrische nichtlineare funktionsgenerator in den Rück— kopplungskreis der Servoeinrichtung eingeschaltet ist.
11«) In einem Steuersystem für eine Antriebsmaschine die Kombination von

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a) einer Mehrzahl von Tentilen, welche-nichtlineare Kennlinien "besitzen und parallel zueinander geschaltet sind, um den Fluß des Antriebsinittels zur Antriebsmaschine zu steuern,

to) .Einrichtungen, welche eine erste Yergleichsspannung liefern, die einer gewünschten normalen Arbeitsgeschwindigkeit entspricht,

c)' geschwindigkeitsempfindliche Einrichtungen, welche eine zweite Spannung liefern, die eier tatsächlichen Geschwindigkeit der Antriebsmaschine entspricht,

d) Einrichtungen, welche die erste und zweite Spannung miteinander vergleichen und eine dritte Spannung liefern, die ein G-eschwindigkeitsf ehlersignal darstellt, ,

e) einer Mehrzahl von elektro-hydraulischen Servoein>richtungen, von denen jede dazu dient, eines der Yentile entsprechend dem G-eschwindigkeitsf ehlersignal einzustellen, wobei die Servoeinrichtungen je einen nichtlinearen Funktionsgenerator zur Umformung des Greschwindigkeitsfehlersignals enthalten, so daß die Ten tils te llung von dem G-eschwindigkeitsf ehlersignal in reziproker Vveise zu der nichtlinearen Kennlinie Jedes der Tentile abhängig wird und

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f) einstellbaren Vorspannungseinrichtungen, welche eine Mehrzahl von verstellbaren Widerständen enthalten, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei die Vorspannungseinrichtungen an jede der Servoeinrichtungen angeschlossen sind und elektrische Spannungen verschiedener Größe liefern, so daß das G-eschwindigkeitsfehlersignal die parallelgesohalteten Ventile der Eeihe nach betätigt.
12.) Kombination nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Eruckübertragungsmittel, welche den Druck des Antriebsmittels, das durch die Ventile gesteuert wird, mißt und eine vierte Rückkopplungsspannung entsprechend diesem Antriebsmitteldruck liefert und durch Mittel, welche die vierte Eüekkopplungsspannung zu der dritten G-eschwindigkeitsfehlerspannung addieren, so daß Unregelmäßigkeiten, die von der Aufeinanderfolge der Ventile herrühren, praktisch unterdrückt werden.
13.) In einem Steuersystem einer Antriebsmaschine zur Lieferung von Leistung an eine Belastung, welche auch noch seitens anderer Antriebsmaschinen mit Leistung versorgt wird die Kombination von

a) einer Mehrzahl von Ventilen, welche nichtlineare Kennlinien haben und zueinander parallelgeschaltet sind,

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H26802

b). Einrichtungen, welche eine erste Vergleichsspannung entsprechend einer gewünschten normalen Arbeitsgeschwindigkeit liefern,

c) geschwindigkeitsempfindlichen Einrichtungen, welche eine zweite Spannung entsprechend der tatsächlichen Arbeitsgeschwindigkeit der Antriebsmaschine liefern,

d) Einrichtungen, welche die erste und zweite Spannung miteinander vergleichen und eine dritte Spannung entsprechend einem Geschwindigkeitsfehlersignal liefern,

e) einstellbaren Multiplikationseinrichtungen, welche

das Geschwindigkeitsfehlersignal modifizieren, um einegewünschte Geschwindigkeitsregelung zu erreichen,

f) eine Mehrzahl von elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen, von denen jede unabhängig zur Einstellung eines der Yentile entsprechend dem modifizierten !ehlersignal dient, nachdem dieses durch die Multiplikatoren hindurchgegangen ist, wobei jede der elektrohydraulisohen Servoeinrichtungen einen elektrischen nichtlinearen Punktionsgenerator zur weiteren Modi-» fizierung des Geschwindigkeitsfehlersignals enthält, so daß die-Ventilstellung nichtlinear von dem ffeschwinäigkeitsfehlersignal und reziprok zu den nichtlinearen Kennlinien der Ventile verläuft,

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H26802

g) Einrichtungen, welGhe eine vierte Vergleichsspannung entsprechend einer gewünschten Belastung der Antriebsmaschine liefern mit Einschluß von Mitteln zur Überlagerung der vierten Spannung auf die dritte Geschwindigkeitsfehlerspannung, nachdem diese durch den Multiplikator hindurchgegangen ist und

h) einstellbare Vorspannungseinrichtungen, welche eine Mehrzahl von verstellbaren Widerständen enthalten, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei diese einstellbaren Einrichtungen Vorspannungen verschiedener Größe an die elektro-hydraulischen Servoeinrichtungen liefern, so daß die parallelgeschalteten Ventile der Reihe nach entsprechend dem Geschwindigkeitsfehlersignal betätigt werden, um eine lineare Abhängigkeit des Betriebsmittelflusses bei einer gewählten Geschwindigkeitsregelung zu erzeugen.
14.) Kombination nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Drucktransduktoren, welche den Druck des Betriebsmittel messen und eine fünfte elektrische opannung entsprechend dem gemessenen Druck erzeugen, wobei diese fünfte Spannung ebenfalls dem G-eschwindigkeitsfehlersignal nach dessen Kodifizierung überlagert wird.

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