DE1476925A1

DE1476925A1 - Zuendueberwachungsschaltung fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE1476925A1
Application number: DE19661476925
Authority: DE
Inventors: Mckenzie Bradley James
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1965-09-08
Filing date: 1966-08-30
Publication date: 1970-04-02
Also published as: BE686591A; NL6612581A; GB1154641A; FR1491893A; US3365881A; CH462545A; SE338210B; DE1476925B2

Description

DIPL.-ΡΗΥβ. O«.WALTER LANQHOFF

• MONOHSN *T, MAUCMKinOH«R*T«A8·· 4 1476925

München» d«n 30. August 19·6 Mein Zeichen: 2 - 215

Beschreibung
zu der Patentanmeldung der Fir»*

United Aircraft Corporation, *00 Hain Street, East Hartford,

Connecticut, USA
betreffend

Zündüberwachungssohaltung für Gasturbinen Priorität: 8. September 1166 - USA

Die Erfindung besieht sich auf Gasturbinen und betrifft insbesonder« eine Überwachungsschaltung sum Oberwachen dar Zündung bsi derartigen Maschinen.

Bein Verwenden einer Anzahl parallel geschalteter Gasturbinen als Gasgeneratoren sum Antrieb einer einsigen freien Turbine ist es wesentlich, ob in jede» dieser Gasgeneratoren auch tatsächlich eine Zündung eingetreten ist. Zuerst wird jeder Gasgenerator auf eine bestimmte Drehzahl gebracht und sodann Zündbrennstoff ein« gespeist und zugleich die Zündanlage in Tätigkeit gesetst. Oar· nach wird das Hauptbrennstoffventil geöffnet, um den Gasgenerator

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auf die Betriebtdrehzahl zu beschleunigen. Venn die Zündung in einen der parallel geschalteten Gasgeneratoren ausfallt, Herden bei BetAtigung des Hauptbrennstoffventils große Brsnnstoffmengen in diesen angesammelt. Wenn jedoch die ZQndung in irgendeines der anderen Generatoren stattfindet, können die aus diesen auegestoßenen heißen Gase den in dem nicht gezündeten Generator angesammelten Brennstoff zur Explosion bringen.

* Gem&ß der Erfindung wird die Hauptbrennstoffsufuhr zu einer Gasturbine verhindert, bis sichergestellt ist, da* die Zündung erfolgt ist, und zwar durch Feststellung eines vorbeetissrten Temperaturanstiegs in dem Auslaßgas der betreffenden Gasturbine. Die ZUndüberwachungsschaltung nach der Erfindung arbeitet über einen weiten Umgebungstemperaturbereich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die Hauptbrennstoffsufuhr für eine Gas-₍ turbine unterbindet, bis eine Zündung in derselben aufgetreten ist, und die einen Detektor umfaßt, der einen bestimmten Temperaturanstieg in dem Auslaßgas anzeigt, der für eine Zündung typisch ist.

Die Erfindung umfaßt einen Auslaßgas-Teaperaturdetektor. GemAß einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Ausgang des Temperaturdetektors über ein Hochpaßfilter an eine Trigger*ehaltung angeschlossen, die die Hauptbrennetoffzufuhr freigibt.

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Gemäß einer anderen Ausführung·for« ist der Ausgang des Temperaturdetektor· direkt an einen Eingang eines Differentialverstärkers angeschlossen und Ober einen Tiefpaßfilter mit dem anderen Eingang desselben verbunden. Der Differentialverstärker wirkt als Triggerschaltung, die die Hauptbrennstoffzufuhr freigibt. Bei beiden AuefOhrungsformen sind die Einflüsse von Umgebungstemperaturänderungen so klein, daß sie die Triggerschaltung nicht betätigen, da im wesentlichen Temperaturänderungen gemessen werden und nicht absolute Temperaturen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Figur 1 ist ein Schaltbild einer ersten Ausführung·form einer Überwachungsschaltung mit einem Hochpaßfilter;

Figur 2 ist ein Schaltbild einer «weiten Ausführungsform mit einem Tiefpaßfilter in Verbindung mit einem Differentialverstarker;

Figur 3 zeigt ein Gasturbinensystem.

Gemäß Figur 1 ist ein Auslaßgas-Temperaturdetektor 10 mit einem Kondensator 12 verbunden, der wiederum an das heiße Ende eines Potentiometers IH angeschaltet ist, dessen anderes Ende geerdet ist. Der Schieber des Potentiometers IH ist mit der Basis eines

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Transistors 16 verbunden. Es sind zwei Spannungsquellen von 20 V vorgesehen, wobei der negative Pol der Batterie 62 sowie der positive Pol der Batterie 61 geerdet sind. Der positive Pol der Batterie 62 ist mit den Kollektor eines Transistors 18 verbunden und ferner über einen Widerstand 20 von 10 kOhm «it de« Kollektor des Transistors 16. Die Basis des Transistors 18 ist geerdet. Die Emitter der Transistoren }6 und 18 sind Ober die Widerstandswicklung eines 100 Ohm-Kompensationswiderstandes 24 Miteinander verbunden, dessen Schieber Ober einen Widerstand 22 von 10 kOhm an den negativen Pol der Batterie 64 gelegt ist* Der Kollektor des Transistors 16 ist «it der Kathode einer 6 VrZenerdiode 30 verbunden. Die Anode dieser Zenerdiode ist fiber einen Widerstand 34 «it de« negativen Pol der Batterie 64 verbunden und ferner über einen Gleichrichter 36 an die Basis eines Transistors 44 geleitet. Diese Basis ist über einen Widerstand 42 geerdet. Die Emitter des Transistors 44 und eines weiteren Transistors 46 sind über einen geaeineaaen Eeitterwideretand 48 von 1 kOhm an den negativen Pol der Batterie 64 angeschlossen. Die Eaitter der Transistoren 44 und 46 sind ferner über einen Gleichrichter SO geerdet. Der Kollektor des Transistors 44 ist «it der Kathode einer 10 V-Zenerdiode 56 verbunden und über einen Widerstand 52 von 900 Oh« mit dem positiven Pol der Batterie 62. Der Kollektor des Transietors 46 ist Über eine Wicklung 54 von 900 0hm Widerstand mit dem positiven Pol der Batterie 62 verbunden, wobei diese Wicklung zur Betätigung der Hauptbrennstoffzufuhr dient. Die Anode der Zenerdiode 56 ist über einen Widerstand 60 mit dem

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negativen Pol der Batterie 6H verbunden sowie Über einen Widerstand 58 mit der Basis des Transistors H6. Die Basis des Transistors HH ist ferner Ober die Serienschaltung eines Widerstandes HO und eines normalerweise offenen, von Hand betitigbaren Schalters 38 mit dem positiven Pol der Batterie 82 ver- · bunden.

Diese Schaltungsanordnung hat folgende Wirkungsweise. Der Kondensator 12 und das Potentiometer 11 bilden einen HochpaA-filter. Die Transistoren 18 und 18 bilden einen kompensierten Gleichstromverstärker, und die Transistoren'M und 1· bilden eine Triggerschaltung. Das Ruhepotential am Kollektor des Transistors 16 sollte 10 V betragen, so da* das Jtuhepotential an der Anode der :Zenerdiode 30 ein« Höhe von JS V hat. Wenn die Kennlinien der Transistoren 18 und 18 nicht aufeinander abgestimmt sind, wird der Schieber des Potentiometers 2t aus seiner Hittelstellung verstellt, um den richtigen Kuhesuetand hersu-8teilen. Dadurch wird der Gleichrichter 38 um 8 V rückwärts vorgespannt. Der Transistor-HiI leitet und der Transistor H6 ist nicht leitend, da dessen Emitter im wesentlichen auf Erdpotential liegt, während dessen Baeis an eine Spannung von etwa.-8 V angeschlossen ist. Demgemäß fliest kein Strom durch die Wioklung SH und die Hauptbrennetoffxufuhr ist unterbunden.

Wenn der Zündbrennetoff gezündet wird, nimmt die Temperatur der Auslaßgase mit einer verhältnismäßig schnellen Geschwindigkeit su

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im Vergleich zu den langsamen Änderungen der Umgebung»tenperatür, so daß dadurch z.B. ein positives Signal an der Basin des Transistors 16 auftritt. Der dadurch erhöhte Kollektorstrom dieses Transistors bewirkt eine Erniedrigung der Kollektorspannung desselben und eine entsprechende Erniedrigung der Spannung an der Anode der Zenerdiode 30. Venn deren Anode auf eine Spannung unter Erdpotential abfällt, leitet der Gleichrichter 36 und steuert die Basis und daher den Emitter de· Transietore ti* ins Negative. Der Gleichrichter SO ist nunmehr leitend und

verhindert eine weitere negativ· Durchsteuerung des Emitter· des Transistors 11, der nunmehr als Hochleistungsemitterverstflrker arbeitet. Die Leitung durch den Transistor 1* nimmt ab und demgemäß steigt sein Kollektorpotential. Wenn die Anode der Zenerdiode 58 auf .Erdpotential ist, beginnt der Transistor M zu leiten. Nun tritt eine Kegeneratiwirkung auf, da «in Spannungsanstieg an den gemeinsamen Emittern der Transistoren und >*6 auftritt, der die Stromleitung durch den Transistor 11 weiter verringert. Der Translator 11 ist schließlich nichtleitend und der Transistor IB leitend. Sieht man von dem Spannungsabfall am Transistor HB ab, so ist der Strom durch dl· Wicklung 51 und den Widerstand 18 etwa 21 mA. Mr Spannungsabfall an der Wicklung 51 betragt 19 V. Der Spannungsabfall am Wideretand M ist 21 V. Das Potential an den gemeinsamen Emittern der Traneistoren 11 und 16 betragt demnach +1 V. Selbst Wenn kein Strom durch den Gleichrichter 36 fließt, so daß der Widerstand 12 die Basis des Transistors 11 auf Erdpotential halten würde, wurde der

Transistor 11 noch vollständig abgeschaltet sein aufgrund der

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negativen Vorspannung von IV. Der Strom durch die Wicklung 5H erzeugt ein Magnetfeld, welches entweder dazu verwendet werden kann, ein Relaissolenoid zu betätigen, das die Hauptbrennstoffzufuhr steuert, oder ein Klappenventil in einer hydraulischen Servoeinrichtung zur Steuerung der Hauptbrennstoffzufuhr.

Wenn die Gasturbine angeschaltet und dann wieder gestartet wird, mti» der aus den Transistoren HH und Hl gebildete Flip-Flop wieder zurückgestellt werden. Beim abermaligen Starten wird der Druckknopf 38 betAtigt, um eine positive Spannung an die Basis des*Transistors HH su legen. Diess Basis mu» mindestens auf eine Spannung von +1 V gebraaht werden, wie sie an den gemeinsamen Emittern der Transistoren HH und HS herrscht, wenn der Transistor i*6 leitet. Vorzugsweise ist das Verhlltnis der Widerstände HO und H2 so gewählt» daß bei Betätigung des Schalters 38 sin merklicher Basisstrom an den Transistor HH fließt, um diesen mit Sicherheit umzusteuern.

Die Zündung des Zündbrennstoffs führt gewöhnlich zu einem Temperaturanstieg des Auslaßgases zwischen 10 und 37,8° C. Der Kondensator 12 sollte so klein bemessen sein, daft langsame · Änderungen der Umgebungstemperatur im wesentlichen keine Spannung an dem Potentiometer IH entstehen lassen. Der Kondensator 12 muß jedoch andererseits so groß sein, daß schnelle Änderungen der Auelaßgastemperatur aufgrund der Zündung des Zündbrennstoffs im wesentlichen ungeschwächt an das Potentiometer IH gelangen. Der Schieber des Potentiometers IH läßt sich z.B. so

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einstellen, daß eine schnelle Temperaturänderung des Auslaßgases von 22° C einen Spannungsabfall von 5 V am Kollektor des Transistors 16 erzeugt. Mit dieser Einstellung der Verstärkung wird der Flip-Flop getriggert, wenn die Zündung des Zündbrennstoffs einen Temperaturanstieg des Auslaßgases ergibt, der nur etwas größer ist als die Hälfte des erwarteten Minimalwertes.

Bei der Schaltung nach Figur 2 ist der Ausgang des Temperaturdetektore 10 über einen veränderbaren Widerstand IHa mit der Basis eines Transistors 16 verbunden und über einen Widerstand IHb mit der Basis des Transistors 18. Diese ist über einen Kondensator 12a geerdet· Der Widerstand 20 ist in den Kollektorkreis des Transistor· 18 gelegt. Der Schieber des Kocpensationspotentioaeters 2H ist mit dem Kollektor eines Konstantstroatransistore 22a verbunden. Der Emitter dieses Transistors ist über einen Widerstand 22b von 5 kOhm an den negativen Pol der Batterie 64 angeschlossen. Die Basis des Transistors 22a ist über eine 10 V-Zenerdiode 22d an den negativen Pol der Batterie 6H gelegt. Die Basis des Transistors 22a ist ferner über einen Widerstand 22c geerdet. Der Kollektor des Transistor· 18 ist an die Kathode einer IH V-Zenerdiode 30a geschaltet. Die Anode derselben ist über einen Widerstand 3Ha mit dem negativen Pol der Batterie 6H verbunden und über einen Gleichrichter 36a mit der Basis des Transistors HH. Diese Basis ist ferner über eine Serienschaltung aus einem Widerstand HOa und einem Schalter 38 mit dem negativen Pol der Batterie 6H verbunden. In Figur 2 ist der Gleichrichter 50 nicht erforderlich. Die Wicklung 5H

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liegt im Kollektorkreis des Transistors **, wahrend der Widerstand 52 in der Kollektorleitung des Transistors H6 liegt.

Die Schaltung nach Figur 2 hat folgende Wirkungsweise. Der Widerstand IHb und der Kondensator 12a bilden einen Tiefpaftfliter. Die Transistoren 16 und 18 bilden einen kompensierten Differential· verstärker. Die Transistoren "»1 und H6 bilden wieder eine Triggerschaltung. Das Ruhepotential am Kollektor des Transistors 18 soll 10 V betragen, so daft das Ruhepotential.an der Anode der Zenerdiode 30a -·» V betragt. Wenn die Kennlinien der Transistoren 16 und 18 nicht aneinander angepaftt sind, kann der Schieber des Potentiometers I¹I aus seiner Hittelstellung heraus verschoben werden, um den richtigen Ruhesustand einzustellen. Der Gleichrichter 36 wird dann auf H V nach rückwärts vorgespannt. Jeder der Transistoren IS und 18 führt einen Strom von 1 mA, so daft der Gesamtstrom durch den Widerstand 22b 2mA beträgt. Dadurch entsteht eine Spannung am Emitter des Transistors 22a von -10 V, welche gleich der Besugsspannung an der Basis des Transistors 22a aufgrund der lenerdiode 22d ist. Der Transistor 22a wirkt,al· Konstantstromquell· für ein·» Strom von 2 mA. Der Traneistor *· leitet dabei und der Transistor M 1st nichtWltend, da dessen Basis im wesentlichen auf trdpotential liegt, wahrend dessen Emitter ein Potential von etwa *1 V führt. Demgemlft flieftt kein Strom durch die Wicklung 51 und die Hauptbrennstoffxufuhr ist unterbunden.

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Wenn der Zündbrennstoff gezündet wird» entsteht an dem Temperaturdetektor 10 beispielsweise ein positives Ausgangssignal. Das Potential an der Basis des Transistors 18 wird im wesentlichen konstant gehalten durch den Kondensator 12a. Das Potential an der Basis des Transistors 16 steigt jedoch durch den Stromfluß durch den Widerstand 14a. Die Leitfähigkeit des Transistors 18 nimmt zu und diejenige des Transistors 18 nimmt ab, so da* der Gesamtstrom konstant 2 mA beträgt. Der abnehmende Strom durch den Transistor 18 führt zu einem Spannungsanstieg as Kollektor desselben und demgemäß zu einem Spannungsanstieg an der Anod· der Zenerdiode 30a. Wenn deren Anode Ober ·» V Erdpotential führt, leitet der Gleichrichter 36a. Der Transistor ΊΊ ist jedoch noch nicht leitend, da dieser durch eine Spannung von 1 V negativ vorgespannt ist. Wenn die Anode der .Zenerdiode 30a ua S V, d.h. von -H V bis +1 V höher vorgespannt ist, wird die Basis des Transistors »»4 auf eine Spannung von +1 V gesteuert· Der Transistor leitet sodann, wodurch der Flip-Flop getriggert wird. Der Transistor 46 ist sodann nichtleitend. Der Strom durc* die Wicklung 5*» erzeugt ein Magnetfeld, welches die Heuptbrennstoffsufuhr entweder Über ein Relaissolenoid oder über ein hydraul!solte* Servoventil steuert. . . "·..'-·

Der Widerstand lfb und der Kondensator 12a bilden einen Tiefpaßfilter. Die Zeitkonstante dieses Filters sollte genügend klein sein, so daß allmähliche Änderungen der Umgebungstemperatur ungeschwächt an die Basis des Transistors 18 gelangen. Die Zeitkonstante dieses Tiefpaßfilters sollte jedoch so groß sein, daß

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•ohnelle Änderungen der Auslaftgasteaperatur aufgrund der ZOndung dee ZQndbrennstoffs im wesentlichen keine 8pannungelnderungen an der Basis des Transistors 18 erzeugen. FOr allmähliche Änderungen der Umgebungstemperatur sind die Potentiale an den Basiselektroden der Transistoren 16 und 1· gleichlaufend, so daft kein Spannungsunterschied an dea Differenzialverstärker Bit den Transistoren 16 und 18 auftritt. Demgemäft ändert sich auch die Spannung aa Kollektor des Transistors 18 nicht.

Es ist ein Konstantstromtransistor 22a vorgesehen, der gewährleistet, daft grofte Änderungen der Umgebungstemperatur keine Änderungen der Kollektorepannung des Transistors 18 ergeben· Die Schaltung nach Figur 2 arbeitet so längs richtig, wie die Umgebungeteaperaturänderungen die Spannung an den Emittern dar Transistoren 16 und 18 nicht Ober UO V oder -10 V hinaus vorspannen. Dies erfordert einen Umgebungateaperaturbereioh entsprechend einer Geeamtepannungeänderung von 20 V as Ausgang dee Temperaturdetektors 10.

Der Widerstand 11a kann eo eingestellt werden, daft eine sohnelle

^ ■ ■ ■ - - ■ _

Änderung der AuelaAgaetemperatur von beispieleweise 22 C einen Spannungsanstieg am Kollektor des Tranpistors 18 von S V ergibt. Diese Veretärkungseinetellung gewährleistet eine Triggerung des Flip-Flops selbst wenn die ZOndung dee Zündbrennetoffβ einen minimalen Anstieg der Auelaftgaatemperatur ergibt.

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Der Flip-Flop nit den Transistoren t¹» und **6 wird durch den Knopf 36 zurückgestellt, bevor die Gasturbine wieder gestartet wird. Die Basis des Transistors 11 auA auf eine etwas höhere negative Spannung als -4 V gebracht werden, bevor der Transistor 16 su leiten anfingt und die Regenerativwirkung sua Zurfloksetsen des Flip-Flops einleiten kann. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Wideretande 40a und H2 so gewählt, daft dia Basis des Transistors <m auf efhe Spannung von -8 V gesteuert wird, us ein sicheres Zurückstellen des Flip-Flops su gewährleisten.

Figur 3 seigt einen ersten Gasturbinengenerator ait eine» Kompressor 170, einer Verbrennungeeinrichtung 17% und einer Turbine 172. Ferner ist ein »reiter Gasturbinengenerator vorgesehen mit einem Kompressor 270, einer Verbrennungseinrichtung 27<t und einer Turbine 272. Die AuslaAgase der Turbinen 172 und 272 werden Ober Leitungen 176 bsw. 276 parallel an eine freie Turbine 8·» geleitet, deren Abtriebewelle 06 einen Verbraucher 68 antreibt, etwa einen Stromerseuger. Die freie Turbine 81 stOAt Abgase duroh die Leitung 90 aus« Der Temperaturdttektor 110 miftt die Temperatur der AuelaAgaee der Turbine 172 in der Leitung 176. Der Temperaturdetektor 210 miftt die Temperatur der Auslaftgase der Turbine 272 in der Leitung 276· Der Ausgang des Temperaturdetektors IiO ist Ober einen Kondensator 112 mit dem Eingang eines Gleichstromverstärker· 117 hoher negativer Verstärkung verbunden. Dieser Verstärker ist von seinem Ausgang über den Widerstand 114 zum Eingang gegengekoppelt· Der Ausgang des Temperaturdetektors 210 ist über einen Kondensator 212 mit

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d«m Eingang eines Gleichstromverstärker» 217 hoher negativer Verstärkung verbunden. Der Ausgang dieses Verstärkers ist Ober einen variablen Widerstand 2m sum Eingang gegengekoppelt. Die Bauteile 112, 11H und 117 sowie 212, 2m und 217 bilden jeweils eine Differenzierschaltung. Demgemäß ergeben die Verstärker und 217 Ausgangsspannungen, die von der Xnderungsgesohwindigkeit der Auslaßgastemperaturen abhängen. Die Ausgangsspannungen der Verstärker 117 und 217 steuern die Flip-Flops 115 bzw. 2HS. Deren Ausgänge sind wiederum mit entsprechenden Eingängen einer UND-Schaltung 82 verbunden. Ferner ist eine Steuereinrichtung 80 vorgesehen, die aufeinanderfolgend· Ausgangssignale abgibt, welche den elektrischen Anlasser S, die ZandbrennetoffUttfuhr f und die Zündvorrichtung I jedes Gasturbinengenerator· in Gang setzen. Der Ausgang der UND-Schaltung 82 betätigt die Hauptbrennstoff zufuhr M jedes Gasturbinengenerators.

Die Anlage nach Figur 3 hat folgende Wirkungsweise. Die Steuereinrichtung 80 betätigt zuerst den elektrischen Anlasser 8 jedes Gasgenerators. Nachdem diese auf eine genügende Drehzahl gebracht worden sind, gibt die Steuereinrichtung 80 die Zündbrennstoff zu fuhr P frei und betätigt gleichzeitig die Anlassvorrichtung I jedes Gasgenerators. Wenn eine Zündung des Zündbrennstoff· in der Verbrennungskammer 17H auftritt, steigt die Temperatur der Auslaßgase der Turbine 172 schnell um etwa U2° C. Das positive Auegangssignal des Temperaturdetektors 110 ist an die Differenzierschaltung angeschaltet, die den Flip-Flop 145 triggert. Der Widerstand 114 sollte so groß gewählt sein, daß die normale

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Anst legs geschwindigkeit der Auslaßgastemperatur bei der Zündung des Zündbrennstoffs eine Triggerung des Flip-Flop· gewfhrleistet. Der Widerstand 111 darf jedoch nicht so hoch sein» da* Störspannungen aus dem Temperaturdetektor 110 den Flip-Flop 115 triggern können.

Es ist ersichtlich, da* die Differenzierung der Signal« eine ' Betonung irgendwelcher hochfrequenten Komponenten des Signals xur Folge hat. Demgemäß kann der Teaperaturdetektor 10 ein· Thermoelement-BrOckensohaltung umfassen, welche eine von Störspannungen aufgrund von Leistung·sufuhrtnderungen freie Aiwgang·- spannung ergibt.

• ·

Die Triggerung des Flip-Flops 115 reicht jedoch noch nicht au·, um die Hauptbrennstoff zufuhr M zu irgendeinem 4er Gasgeneratoren freizugeben. Wenn die Zündung in der Verbrennungskammer 271 auftritt» tritt ein schneller Anstieg des Ausgangssignal· dee Temperaturdetektors 210 auf, der ein genügend großes Signal von der Differenzierschaltung an den Trigger-Flip-Flop 215 leitet. Die UND-Schaltung 82 ergibt dabei nur dann ein· Auagangsspannung, wenn beide Flip-Flops 115 und 215 getriggert worden sind. E· entsteht also an der UND-Schaltung nur dann eine Ausgangsspannung, wenn der Zündbrennstoff in beiden Gasgeneratoren gezündet worden ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 82 gibt dann die Hauptbrennstoffzufuhr M für beide Gasgeneratoren frei.

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Ε· sei erwlhnt, da» die Hauptbrennstoffsufuhr H an «lie Gasgeneratoren unterbunden wird,ble die Zündung de· Zündbrennstoffs in jedes der Gasgeneratoren eingetreten ist. Hierzu dient die UMD-Schaltung ti. tfQrde Min die·· fort lasten, so würde der Auegang de· Flip-Flop· 1*5 di· Hauptbrennstoffsufubr lediglich für die Verbrennungskammer 171 freigeben. Der Ausgang d·· Flip-Flops JH5 würde lediglieh die Brennstoffsufuhr so der Verbrennungslri—r 271 freigeben, wenn wmn weiter annimmt, da» die Zündung de· Zflndbrennstoffs lediglioh in der Verbreimungekammer

171 aufgetreten ist, so würde die dlfferensierte Ausganga-•pannung de· Temperaturdetektore 110 den Flip-Flop IHI triggern und dieser die Hauptbrennstof fsufuhr sur Verbrennungskasaer tti freigeben. Die Temperatur und der Druck in der Leitung 171' wurden ansteigen. Ein Teil der Verbrennungegas· der Gasturbine

172 fliest dann durch die freie Turbine SI. Ein Teil der Vcrbrennungega·· der Gasturbine 172 flieftt jedoch durch die Leitung 278 zurück in die Gasturbine 272. Dadurch würde ein Ausgangssignal an deei Tesiperaturdetektor 210 auftreten, wodurch irrtüvlicherweise angezeigt wird, da» der Zündbrennstoff in der Verbrennungskaaster 271 gesundet worden ist. Sodann würde da· differenzierte Ausgangesignal de· Teaperaturdetektore 210 den Flip-Flop 21S triggern und in nioht gewünschter welee die Rauptbrennetoffsufuhr zur Verbrennungair s—er 271 freigeben. In dieser saaswlt aioh dann Brennetoff an, und die heiften AualaAgaae der Gasturbine 172, die durch die Leitung 276 zurückströmen, gelangen durch die Turbine 272 in die Brennkammer 271. Früher oder später wird dann

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der angesammelte Brennstoff gezündet, wodurch entweder eine Explosion oder so hohe Temperaturen und Drücke erzeugt werden, daß die Verbrennungskammer beschädigt wird. Die UND-Schaltung 82 verhindert die vorstehend genannte Ereignisfolge, indea sie die Hauptbrennstoffzufuhr zu allen Gasgeneratoren sperrt, bis gewährleistet ist, daß jeder Gasgenerator gezündet hat.

Langsame Änderungen der Umgebungstemperatur haben keinen Einflufauf die Zündüberwachungeschaltung. Beide Ausführungsformen sprechen nur auf Temperaturinderungen und nicht auf absolute Temperaturen der Auslaßgase an.

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Claims

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Patentansprüche

u Zündüberwachungsschaltung bein Starten einer Ansahl Gasturbinengeneratoren, deren Ausströmöffnungen parallel »it einer gemeinsamen Expansionsvorriohtung verbunden sind, wobei jeder Gasgenerator einen Zündbrennstoff erhält und durch einen Motor auf die Startdrehzahl beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zündeinrichtung vorgesehen ist, die die Zündvorrichtung jedes Generators betätigt, und daft eine Überwachungssohaltung vorgesehen ist, die die Hauptbrennstoffzufuhr zu allen Generatoren lediglich dann freigibt, wenn der Zündbrennstoff in jedem der Gasgeneratoren gezündet worden ist·

2. Zündüberwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft eine BrennstoffSteuereinrichtung vorgesehen 1st, die die Hauptbrennstoffzufuhr zu sämtlichen Generatoren lediglich dann freigibt, wenn in jedem Gasgenerator der lündbreraistoff gezündet worden ist.

3. Zündübsrwachungssohaltung nach Anspruch 1 oder 2, 'gekennzeichnet durch einen Temperaturdetektor, der ein Qleiohstroasignal entsprechend dem absoluten Wert der Auslaftgastemperatur abgibt, dureH eine von dem Temperaturdetektor gesteuerte Schaltungsanordnung, deren Ausgangssignal eine Funktion der Xnderungsgesohwindigkelt der Auslaftgastemperatur ist,.so daft langsame Änderungen aufgruad von Änderungen der Umgebungstemperatur «ine kleine Ausgangs« psramtig

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zur Folge haben und sohneile Änderungen aufgrund der Zündung von Brennstoff eine groAe Auegangsspannung ergeben, und durch eine von der Schaltungsanordnung gesteuerte Diskriminatorsohaltung zu» Feststellen einer vorbestimmten Auegangsspannung, die gröler ist als die oben genannte kleine Auagangsspannung, jedoch kleiner als die große Ausgangsspannung.

t. Zündüberwachung·schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daft die Schaltungsanordnung einen Differensierkreis bildet mit einen Widerstand, der in Serie mit eine· Kondensator geschaltet ist und eine solche Zeitkonstante hat, da· langsame Änderungen der Signalspannung aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur an dem Kondensator auftreten und d*§ schnell· Änderungen der Signalspannung aufgrund der Zündung von Brennstoff an dem Widerstand auftreten, und da£ die Diekrlainatorsoha&tuflg *"· an den Widerstand angeschaltet ist.

ι 5. Zündüberwachungsachaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß al8 Differenzierschaltung ein HochpaAfilter vorgesehen ist.

6. Zündüberwachungssohaltung nach Anspruch 3 bis S₁ dadurch « gekennzeichnet, da* die Schaltungsanordnung'einen kompensierten Gleichspannungsverstärker unfaftt.

7. Zündüberwachungsschaltunc nach Anspruch 3, dadurch gtkann-

zeichnet, daß die Schaltungsanordnung «inen Differentia!verstärker

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■it zwei feingingen uafaAt, ά····η Ausgang··ignal «in· Funktion dsr Differenxspannung «wischen dtn beiden Eingingen ist, dafc die Signalspannung an dan einen Eingang dieses Verstarker· geleitet ist und daA die Signalspannung ferner Ober einen TiefpaA-filter an den anderen Eingang des Veretlrkers geleitet ist» und daft die Diskriminatorschaltung an den Ausgang des Dlfferentialverstlrkers angeschaltet ist.

8. ZOndaberwachungeschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daA der Differentialverstlrker fiber eine Xonstantstromquelle geepeiet ist.

9. Zündflberwachungsschaltung neon Anspruch 3 bis ·» dadurch gekennzeichnet, daA als Oiskriainatorschaltung eine Flip-Flop-Schaltung verwendet ist.

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