DE1499544C - Anordnung zur Anzeige der Lebens dauer eines Triebwerks, insbesondere eines Gasturbinentriebwerks - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur parameters steht, und der Erfindung liegt die Aufgabe Anzeige der Lebensdauer eines Triebwerks, insbeson- zugrunde, diese Schwierigkeit zu überwinden,
dere Gasturbinentriebwerks, in Abhängigkeit von Erfindungsgemäß ist eine Anordnung der eingangs einem Betriebsparameter (z. B. Temperatur) des genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwerks, wobei ein dem Wert des Betriebspara- 5 Signalquelle einen Verstärker und einen Kondensator meters entsprechendes Signal einer Signalquelle ver- aufweist, die zusammengeschaltet sind, um das zugeänderlicher Frequenz zugeführt wird, um ein zyklisch führte Signal nach der Zeit zu integrieren, und daß eine wiederkehrendes Signal mit einer dem Wert des zur Steuerung der Signalquelle dienende Komparator-Betriebsparameters entsprechenden Frequenz zu er- schaltung stets dann einen neuen Integrierungsvorzeugen, und wobei ein vom erzeugten Signal ange- io gang einleitet, wenn das integrierte Signal einen vorgetriebenes Anzeigegerät die von der Signalquelle abge- gebenen Wert erreicht hat.

gebene Anzahl von Zyklen anzeigt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Eine Anordnung dieser Gattung ist bereits bekannt, Vorteil erzielt, daß das von der Signalquelle gelieferte wobei die Darstellung durch das Anzeigegerät der- Signal jederzeit in enger Beziehung zu jeglichen Ändeselben eine Hilfe bei der Festlegung ist, wann War- 15 rungen des gemessenen Wertes des Betriebsparameters tungsarbeiten, zu dem Zweck, daß das Triebwerk steht. Die augenblickliche Anstiegsrate des durch den weiterhin mit gutem Wirkungsgrad und störungsfrei Kondensator abgeleiteten Integrals steht jederzeit in Dienst tut, erforderlich sind. direkter Beziehung zum gemessenen Wert des BeWenn in irgendeinem Falle die gestellte Anforderung triebsparameters, und der Beitrag zum akkumulierten als im wesentlichen konstant vorausgesagt werden kann ao bzw. gespeicherten Integral steht in entsprechendem oder sich nicht über einen normalen Nennpegel hinaus Einklang mit der Zeit, für welche diese Rate gilt. Darverändert, dann können die Intervalle geradewegs über hinaus ergibt sich der Vorteil, daß all dies ohne Ausdrücke der Laufzeit sein, wobei der abgelaufene die Notwendigkeit eines Hochfrequenzbetriebs sicher-Teil jedes Intervalls durch die Summe der Perioden ge- gestellt wird, und dies macht daher die durch das Angeben ist, für oder über welche die Maschine seit dem 35 zeigegerät durchgeführte Zählung der emittierten Zy-Anfang des Intervalls gearbeitet hat. Diese Summe er- klen zu einem viel einfacheren Vorgang, als dies sonst der gibt eine zufriedenstellende Veranschaulichung oder Fall sein würde.

Darstellung von dem, was im nachfolgenden als Das dem Betriebsparameter entsprechende elek- »Triebwerk-Lebensdauer« bezeichnet wird, wobei unter trische Signal wird zweckmäßig in einem nichtlinearen diesen Umständen die gestellte Anforderung für prak- 30 Verstärker modifiziert und kann über eine Transistortische Zwecke konstant ist, so daß deren Einwirkung stufe dem Bezugswert des Betriebsparametersignals auf die Maschine bzw. das Triebwerk in zufriedenstel- überlagert werden. 1
lender Weise allein durch die Zeit repräsentiert wird, Einem weiteren Erfindungsmerkmal zufolge wird für welche sie zur Anwendung kommt. ein Motorsteuerkreis vorgesehen, der jeweils bei be-Wo aber eine wesentliche und nicht voraussagbare 35 stimmten Amplitudenpegeln des integrierten, sägezahn-Veränderung der auferlegten Beanspruchung ge- förmigen Signals nacheinander, die Ständer-Phasengeben ist, kann die Wirkung auf das Triebwerk nicht wicklungen eines Dreiphasenmotors erregt,
einfach zur Laufzeit in Beziehung gesetzt werden, und . Eine erfindungsgemäße Anordnung, welche dazu es sind das Ausmaß und die Dauer der Veränderung verwendet wird, eine Darstellung der Triebwerkbeim Abschätzen der Triebwerk-Lebensdauer in 40 Lebensdauer eines Luftfahrzeug-Gasturbinentrieb-Rechnung zu ziehen. Eine gewisse Meßgröße für das werks zu liefern, wird nunmehr an Hand der es beiAusmaß, bis zu welchem die auferlegte Anforderung spielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher bzw. Beanspruchung sich über einen normalen Be- beschrieben, und zwar zeigt

triebspegel hinaus verändert, kann durch Bezugnahme F i g. 1 eine Charakteristik bzw. graphische Darauf die konsequente Veränderung eines oder mehrerer 45 stellung auf Grund von Betriebsdaten eines Gasturbi-Betriebsparameter bzw. -meßgrößen des Triebwerks nentriebwerks, wobei diese Charakteristik dazu dient, erhalten werden, und eine Darstellung bzw. Ermitt- dieÄnderungsrate der Triebwerk-Lebensdauer zu einem lung der Triebwerk-Lebensdauer kann somit dadurch überwachten Betriebsparameter des Triebwerks in Beerreicht werden, daß die Veränderung mit der Zeit des Ziehung zu setzen,

oder der entsprechenden Parameter (z. B. Temperatur) 50 F i g. 2 teilweise in schematischer Form ein Schaltwährend des ganzen Betriebs überwacht wird. Die be- bild der Anordnung,

kannte Anordnung der genannten Gattung bedingt die F i g. 3 eine Schaltungsanordnung eines Elektro-

Verwendung eines spannungsgesteuerten Oszillators, motor-Steuerkreises, der in der Anordnung nach

um ein von der Triebwerktemperatur abhängiges F i g. 2 verwendet wird,

Signal in eine Wechselspannung umzuwandeln, die 55 F i g. 4 eine Schaltungsanordnung eines nichtlinea-

eine Frequenz hat, welche von der Temperatur ent- ren Verstärkers,

sprechend einer vorbestimmten nichtlinearen Gesetz- F i g. 5 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des

mäßigkeit abhängig ist. Der bekannten Anordnung zu- Integrators.

folge wird dann das.Signal veränderlicher Frequenz Die zu beschreibende Anordnung überwacht die

für. den Antrieb eines elektronischen Zählers und einer 60 Strahlrohrtemperatur rdes Gasturbinentriebwerks und

elektronischen Ablesevorrichtung verwendet, um die liefert eine Darstellung der verflossenen bzw. abge-

erforderliche Ausgangsdarstellung hervorzurufen. laufenen Lebensdauer in Übereinstimmung sowohl mit

. Der Hauptnachteil der bekannten Anordnung liegt der überwachten Temperatur als auch mit der Laufzeit,

in der praktischen Verwirklichung des spannungsge- Bei diesem besonderen Triebwerk, welches von einer

steuerten Oszillators. Es ist schwierig, einen Oszillator 65 bekannten Bauart ist, besteht eine definitive nichtline-

dicser Form zu schaffen, der in der Lage ist, ein Aus- are Beziehung zwischen der zulässigen Laufzeit des

gangssignal zu liefern, welches in angemessener Be- Triebwerks und der Temperatur 7" in der Mitte entlang

zichung zu den Änderungen des gemessenen Betriebs- der Turbinenschaufeln in einer zweiten Stufe der

Hochdruckturbine des Triebwerks, und von den vom Triebwerkhersteller gegebenen Daten kann abgeleitet werden, daß diese Beziehung im wesentlichen die gleiche bleibt, und zwar ungeachtet der Änderungen in anderen Triebwerkparametern, z. B. der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl. Auf diese Weise ist es möglich, die Triebwerk-Lebensdauer allein zur Temperatur T' in Beziehung zu bringen, und dies geschieht im vorliegenden Falle dadurch, daß bestimmt wird, daß das Triebwerk 10⁴ Einheiten der zulässigen Triebwerk-Lebensdauer hat und daß die Rate, mit welcher diese Einheiten aufgebraucht werden, entsprechend der Temperatur T" verändert wird. Die Einheiten der Triebwerk-Lebensdauer werden als »Zählungen« ausgedrückt, und die Rate R ihres Auf brauchens wird in Ausdrücken der Zählungen pro Stunde festgelegt. Die nachfolgende Tabelle zeigt die zulässigen Lebensstunden und die entsprechenden Zählungen pro Stunde, die bei verschiedenen Betriebswerten der Temperatur T' anwendbar sind.

r "C	Zulässige Lebensstunden	R Zählungen pro Stunde
779	104	1
820	5-103	2
853	2-103	5
868	103	10
884	5 · 102	20
902	2-102	50
917	102	100
930	50	200
949	20	500
965	10	1000

Die Strahlrohrtemperatur T des Triebwerks wird in bekannter Weise zur Temperatur T' in Beziehung gesetzt, und der Einfachheit halber wird die Strahlrohrtemperatur T überwacht und dazu verwendet, die entsprechende Zählrate R während des Betriebs abzuleiten. Die Charakteristik, durch welche die Zählrate R zur Strahlrohrtemperatur T über den unteren Teil des Betriebsbereiches des Triebwerks in Beziehung gesetzt wird, ist in F j g. 1 dargestellt. Nach F i g. 1 ist die Beziehung zwischen der Zählrate R und der Temperatur T für Strahlrohrtemperaturen, welche eine vorbestimmte Bezugstemperatur Ta überschreiten, annähernd logarithmisch, wie durch die Kurve AB dargestellt. Bei der Temperatur Ta gilt eine gegebene Mindestzählrate Ra-

ι- Das zu beschreibende Gerät liefert eine Darstellung der abgelaufenen »Gesamtzählungen«, d. h. eine Darstellung der Triebwerk-Lebensdauer, wobei die Rate bzw. Geschwindigkeit, mit welcher diese Gesamtzählung erhöht wird, während das Triebwerk läuft, von dem Ausmaß abhängig ist, bis zu welchem die Strahlrohrtemperatur T den Bezugswert Ta überschreitet. Die Mindestzuwachsrate ist die gegebene bzw. Bezugsrate Ra, wobei die Rate annähernd logarithmisch und im wesentlichen entsprechend der Kurve AB bei Temperaturen über die Bezugstemperatur Ta hinaus ansteigt.

Der Aufbau des Gerätes soll nunmehr mit Bezug auf F i g. 2 beschrieben werden.

Nach F i g. 2 ist ein Thermoelement 1 im Triebwerk befestigt, um die Strahlrohrtemperatur T abrufühlen und ein davon abhängiges Spannungssignal über ein Widerstands-Brückennetzwerk 2 einer nichtlinearen Schaltung 3 zuzuführen, wobei das Netzwerk 2 an dem einen Paar von sich gegenüberliegenden Ecken mit dem Thermoelement 1 an Eingangsadern 3 a und 3 b der Schaltung 3 in Reihe geschaltet ist. Das Netzwerk 2, dem an dem anderen Paar von sich gegenüberliegenden

ίο Ecken ein stabilisierter. Gleichstrom zugeführt wird, führt zwei Funktionen aus, wobei die erste dieser Funktionen darin besteht, einen Fehler zu berichtigen, der in dem vom Thermoelement 1 gelieferten Signal als Folge des Umstandes auftritt, daß die Temperatur der effektiven Kaltverbindung des Thermoelements 1 nicht konstant gehalten wird. Das berichtigte Signal liefert ein echtes Maß der Strahlrohrtemperatur T, wobei die Berichtigung mittels eines temperaturempfindlichen Widerstandes 4 erzielt wird, der den einen Arm des Brückennetzwerks 2 bildet und in thermischer Hinsicht der effektiven Kaltverbindung (Anschlüsse, an welchen die Heißverbindungsdrähte befestigt sind) dicht zugeordnet ist Die Temperatur-Widerstands-Charakteristik des Widerstandes 4 ist derart, daß die Abweichung der Kaltverbindungstemperatur von einem vorbestimmten Wert eine Verschiebung des Ausgleichspunktes des Brückennetzwerks 2 hervorruft, wobei diese Verschiebung den entsprechenden Richtungssinn und das entsprechende Ausmaß hat, um den nachfolgenden Fehler in der Thermoelementspannung zu korrigieren. Die zweite Funktion des Brückennetzwerks 2 besteht darin, das korrigierte Signal zu einem Bezugsbzw. Sollspannungspegel in Beziehung zu setzen,. so daß das der Schaltung 3 zugeführte Signal den einen oder anderen Richtungssinn hat, je nachdem, ob das Signal größer oder kleiner als der Bezugswert ist. Der Bezugsspannungspegel wird durch Einstellung eines Regelwiderstandes 5 im Brückennetzwerk 2 festgelegt, wobei die Wirkung so ist, daß das der Schaltung 3 zugeführte Signal in seiner Stärke und seinem Richtungssinn für das Ausmaß repräsentativ ist, bis zu welchem die Strahlrohrtemperatur T von einem Bezugs- bzw. Sollwert entsprechend der Einstellung des Widerstandes 5 abweicht. Der Widerstand 5 wird eingestellt, um die Temperatur Ta als- Sollwert festzulegen, und der Verstärker 3 spricht nur auf solche Signale an, die Strahlrohrtemperaturen über diesen Wert hinaus darstellen.

Die mchtlineare Charakteristik der Schaltung 3 ist derart, daß das an der Ausgangsader 3 c der Schaltung 3 erscheinende Ausgangssignal zum Eingangssignal durch eine Gesetzmäßigkeit in Beziehung gesetzt wird, die der durch die Kurve AB der F i g. 1 dargestellten entspricht. Das Signal an der Ader 3 c ist dementsprechend für eine Zählrate repräsentativ, die der Temperaturdifferenz (T- Ta) entspricht, und hat eine Größe, die dem Ausmaß (R-Ra) entspricht, bis zu welchem die zugehörige Zählrate R die Bezugs- bzw. Sollrate R_A überschreitet. Dieses Signal wird einem Verstärker?

über eine Transistorstufe 8 zugeführt, die dazu dient, das Signal einem Normalwert der vorgegebenen Zählrate Ra zu überlagern. Der Verstärker 7 empfängt als Folge davon ein Signal, welches in seiner Größe der Zählrate R, die der abgetasteten Strahlrohrtemperatur Γ zugehörig ist, entspricht.

Ein Kondensator 9 ist zwischen den Ausgang und den Eingang des Verstärkers 7 geschaltet, wobei der Verstärker 7 und der Kondensator 9 auf diese Weise

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eine Integratorstufe zum Integrieren des empfangenen negativen Wert, — V Volt, gegen Erde erreicht. Die

Zählungssignals nach der Zeit bilden. Der Emitter- Basis des Transistors 23 ist mit der Basis des Transi-

Kollektor-Stromweg eines Transistors 10 ist zum stors 22 über eine dritte Diode 29 verbunden, und die

Kondensator 9 parallel geschaltet, um eine periodische Basis des Transistors 24 ist mit der Basis des Transi-

Entladung des Kondensators 9 zu bewirken, wobei das 5 stors 23 über eine vierte Diode 30 verbunden, wobei die

Leiten des Transistors 10 zum Entladen des Konden- Dioden 29 und 30 so vorgespannt sind, daß sie nicht-

sators 9 durch einen Entlade-Steuerkreis 11 ge- leitend bleiben, bis die Potentiale der Basen der

steuert wird. Der Transistor 10 und der Entlade- Transistoren 23 und 24 jeweils —2 V und —3 V Volt

Steuerkreis 11 bilden eine Komparatorschaltung. Der gegen Erde betragen.

Steuerkreis 11 empfängt über eine Ader 11a das Aus- io Der Wert von V wird so gewählt, daß er im wesentgangssignal des Verstärkers 7 und gibt jedesmal dann liehen ein Drittel der Amplitude der Sägezahn-Welleneinen Impuls ab, wenn während der Integration das form ausmacht, die am Emitter des Transistors 21 erSignal an der Ader 11a einen vorbestimmten negativen scheint. Somit kann jeder Zyklus der Sägezahn-Wellen-Potentialpegel gegen Erde erreicht. Dieser Impuls wird form in drei im wesentlichen gleiche Perioden unterüber eine Ader Wb der Basis des normalerweise nicht- 15 teilt werden, nämlich eine erste, während welcher das leitenden Transistors 10 zugeführt, um den Transistor Potential am Emitter des Transistors 21 von Null bis 10 für die Dauer des Impulses in den Leitzustand zu — FVoIt gegen Erde abnimmt, eine zweite Periode, versetzen. während welcher es von — V Volt bis — V2 Volt gegen

Bis der vorbestimmte negative Potentialpegel er- Erde abnimmt, und eine dritte und letzte Periode,

reicht ist, nimmt das Ausgangssignal des Verstärkers 7 20 während welcher es von —2 V bis —3 V Volt gegen Erde

linear mit der Zeit vom Erdpotential ab, und zwar mit abnimmt, wobei die dritte Periode in der ersten Periode

einer Geschwindigkeit bzw. Rate, die von der Größe des nächsten Zyklus von einer schnellen Rückführung

des von der Transistorstufe 8 her empfangenen Signals auf Null-Potential gefolgt wird,

abhängig ist, d. h. mit einer Geschwindigkeit, die von Wenn während der ersten Periode jedes Zyklus das

der Zählrate R abhängig ist. Wenn der vorbestimmte 25 Potential des Emitters des Transistors 21 mehr positiv

negative Spannungspegel erreicht ist, dann wird durch gegen Erde ist als — V Volt, dann sind die Transistoren

den Impuls, der an der Ader 11 δ vom Steuerkreis 11 ab- 22 bis 24 alle nichtleitend, und der Transistor 25 leitet,

gegeben wird, der Kondensator 9 über den Emitter- Der Kollektor des Transistors 25 ist mit der Basis

Kollektor-Stromweg des Transistors 10 entladen. Das eines npn-Flächentransistors 31 verbunden, so daß der

Ausgangssignal des Verstärkers 7 kehrt daher auf 30 Transistor 31 leitet, wenn der Transistor 25 leitet. Durch

Erdpotential zurück, und die Integration beginnt er- das Leiten des Transistors 31 wird die Erregung einer

neut, und die immer wiederkehrende Folge von Ereig- ersten Ständer-Phasenwicklung 32 des Motors 13

nissen zur Bildung des Ausgangssignals mit einer nega- (F i g. 2) bewirkt.

tiven Sägezahn-Wellenform hat eine Frequenz, die der Wenn das Potential des Emitters des Transistors 21

Zählrate R entspricht. 35 — V Volt gegen Erde am Ende der ersten Periode jedes

Die Sägezahn-Wellenform wird vom Verstärker 7 Zyklus erreicht, werden die Dioden 27 und 28 leitend einem Motorsteuerkreis 12 zugeführt. Der Steuer- und versetzen auf diese Weise den Transistor 22 ebenkreis 12 steuert die Erregung der Ständerwicklungen falls in den Leitzustand. Durch das Leiten des Transieines Dreiphasen-Elektromotors 13 in der Weise, daß stors 22 wird ein npn-Flächentransistor 33, dessen eine Umdrehung der Motorwelle 14 pro Zyklus der 40 Basis mit dem Kollektor des Transistors 22 verbunden Sägezahn-Wellenform erfolgt. Die Motorwelle 14 treibt ist, in den Leitzustand versetzt und erregt eine zweite einen Umlaufzähler 15 an, der eine Dezimalablesung Ständerphasenwicklung 34 des Motors 13. Darüber der Anzahl von Umdrehungen der Welle 14 liefert. Der hinaus wird durch das Leiten des Transistors 22 der Zähler 15 gibt dementsprechend eine Darstellung der Transistor 25 nichtleitend gemacht, wobei die Emitter-Triebwerk-Lebensdauer, wobei die Ablesung das 45 kopplung der Transistoren 22 bis 25 solcherart ist, daß Integral der Zählrate R nach der Zeit wiedergibt. nur einer von ihnen zu einer Zeit leiten kann. Der

Der Aufbau des Motor-Steuerkreises 12, der nicht- Transistor 31 wird nichtleitend bzw. gesperrt und hört

linearen Schaltung 3 und des Entlade-Steuerkreises 11 daher auf, die erste Ständer-Phasenwicklung 32 zu er-

soll nunmehr im einzelnen mit Bezug auf die F i g. 3, regen, wenn der Transistor 25 nichtleitend wird. Wenn

4 und 5 beschrieben werden. 5° somit während jedes Zyklus das Potential am Emitter

Gemäß F i g. 3 wird die Sägezahn-Wellenform vom des Transistors 21 — V Volt gegen Erde erreicht, dann

Ausgang des Verstärkers 7 im Motor-Steuerkreis 12 wird die Erregung des Motorständers von der ersten

über eine Ader 20 der Basis eines pnp-Flächentransi- Ständer-Phasenwicklung 32 auf die zweite Wicklung 34

stors 21 zugeführt. Der Transistor 21 ist in einen Emit- übertragen.

ter-Folgerkreis geschaltet, und die Basiselektroden von 55 Der Transistor 22 verbleibt im Leitzustand, so daß

drei pnp-Flächentransistoren 22 bis 24 sind an dessen die zweite Ständer-Phasenwicklung 34 weiterhin er-

Emitterkreis angeschlossen. Die Transistoren 22 bis 24 regt ist, und zwar durch die ganze zweite Periode jedes

sind in Emitterkopplung mit einem weiteren pnp- Zyklus hindurch, bis das Potential am Emitter des

Flächentransistor 25 verbunden, wobei die gemeinsame Transistors 21 -2KVoIt gegen Erde erreicht. Wenn

Emitterbelastung der vier Transistoren 22 bis 25 durch 60 dieses Potential erreicht ist, dann wird die Diode 29

einen Widerstand 26 gebildet wird. Die Basis des leitend, und dadurch wird der Transistor 23 in den

Transistors 25 liegt unmittelbar an Erde, so daß der Leitzustand versetzt. Durch das Leiten des Transistors

Transistor 25 so vorgespannt ist, daß er normalerweise 23 wird ein npn-Flächentransistor 35, dessen Basis mit

leitet. dem Kollektor des Transistors 23 verbunden ist, in den

Die Basis des Transistors 22 liegt über zwei in Reihe 65 Leitzustand versetzt und erregt die dritte Ständergeschaltete Dioden 27 und 28 an Erde, die so vorge- Phasenwicklung 36 des Motors 13. Zusätzlich dazu spannt sind, daß sie nichtleitend bleiben, bis das wird durch das Leiten des Transistors 23 bewirkt, daß Potential der Basis des Transistors 22 einen ersten der Transistor 22 und mit ihm der Transistor 33 nicht-

leitend wird, so daß die Erregung der Wicklung 34 aufhört.

Der Transistor 23 bleibt leitend, so daß die Ständer-Phasenwicklung 36 weiterhin erregt ist, und zwar durch die ganze dritte Periode jedes Zyklus hindurch, bis das Potential am Emitter des Transistors 21 -3FVoIt gegen Erde erreicht. Wenn dieses Potential erreicht ist, dann wird die Diode 30 leitend, und diese versetzt den Transistor 24 in den Leitzustand. Durch das Leiten des Transistors 24 wird der Transistor 23 und mit ihm der Transistor 35 nichtleitend, und es wird außerdem bewirkt, daß der Transistor 31 wieder leitet, wobei der Kollektor des Transistors 31, wie auch der des Transistors 25, mit der Basis des Transistors 31 verbunden ist. Die Erregung des Motorständers wird daher von der dritten Ständer-Phasenwicklung 36 zurück auf die erste Wicklung 32 übertragen.

Die Erregung der Wicklung 32 wird über das schnelle Rückführen der Sägezahn-Wellenform hinweg fortgesetzt, und zwar infolge des Umstandes, daß, sobald der Emitter des Transistors 21 auf Erdpotential zurückkehrt, der Transistor 25 an Stelle des Transistors 24 leitet, ohne den Leitzustand des Transistors 31 zu unterbrechen. Der Transistor 25 bleibt dann leitend, um auf diese Weise die Erregung der ersten Wicklung32 über die erste Periode des nächsten Zyklus hinweg aufrechtzuerhalten, und der oben beschriebene Vorgang, durch welchen die drei Wicklungen 32, 34, und 36 des Motors 13 in Aufeinanderfolge bzw. der Reihe nach während jedes Zyklus erregt werden, wird wiederholt. Auf diese Weise erfolgt in jedem Zyklus der Sägezahn-Wellenform eine komplette Drehung des Ständerfeldes und folglich eine Umdrehung der Motorwelle 14 (Fig. 2).

Nach F i g. 4 ist die nichtlineare Schaltung 3 im Grunde genommen ein Verstärker, der mit einer nichtlinearen regenerativen Rückkopplung versehen ist, wobei die Verstärkung durch eine Vorverstärkerstufe 40 bewirkt wird, der eine Hauptverstärkerstufe 41 mit zwei Transistoren folgt. Die Stufe 41 liefert Strom an die Ader 3 c und von dort an den Transistor 8 (F i g. 2), und zwar über hintereinandergeschaltete Widerstände 42 und 43. Ein nichtlineares Netzwerk, welches eine in Reihe geschaltete Kette von acht Zenerdioden (drei Dioden 44, zwei Dioden 45, zwei Dioden 46 und eine Diode 47) enthält, ist den hintereinandergeschalteten Widerständen 42 und 43 parallel geschaltet, um den Grad der Rückkopplung in Übereinstimmung mit dem Ausgangsstrom der Stufe 41 zu modifizieren. Ein Widerstand 48 ist mit den Ketten von Zener-Dioden 44 bis 47 in Reihe geschaltet, und drei Widerstände 49 liegen an Verbindungspunkten in der Kette derart, daß drei, fünf, sieben oder alle acht der Zenerdioden entsprechend der Größe des Stromes der Stufe 41 leiten, wobei die drei Dioden 44 die ersten sind, die leiten, und die beiden Dioden 45, die beiden Dioden 46 und schließlich die einzelne Diode 47 nacheinander bei ansteigender Stromstärke in den Leitzustand gebracht werden. Das Spannungssignal, welches an den hintereinandergeschalteten Widerständen 42 und 43 erscheint, wird dadurch zu der Stromstärke nichtlinear in Beziehung gebracht, und derjenige Teil dieses Signals, der am Widerstand 43 erscheint, wird als Reihen-Degenerativ-Rückkopplung der Vorverstärkerstufe 40 bei an den Adern 3 a und 3 b liegendem Eingangssignal zugeführt. Die Folge davon ist, daß die Gesamtausbeute bzw. der Gesamtverstärkungsfaktor der Schaltung 3 entsprechend der Gesetzmäßigkeit der Kurve AB (F i g. 1) bei Zunahme des zwischen den Adern 3 a und 3 b angelegten Eingangssignals zunimmt.

Bei der nach F i g. 2 beschriebenen Anordnung wird nur ein Betriebsparameter des Triebwerks dazu verwendet, die erforderliche Darstellung zu liefern. Wenn es jedoch erwünscht ist, die Darstellung der Triebwerk-Lebensdauer beispielsweise sowohl auf die Triebwerkdrehzahl als auch auf die Strahlrohrtemperatur abzustellen, so kann dies durch Verwendung eines Signals geschehen, welches für die Triebwerkdrehzahl repräsentativ ist, um die Charakteristik des nichtlinearen Netzwerks zu verändern. Zum Beispiel kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Schleife der Charakteristik entsprechend der Triebwerkdrehzahl verändert wird.

Gemäß F i g. 5 enthält der Entlade-Steuerkreis 11 einen Spannungskomparator bzw. Spannungsvergleicher in Form einer emittergekoppelten Transistorstufe 50, die das Signal an der Ader 11a empfängt. Die Stufe 50 wirkt in der Weise, daß sie einen monostabilen Triggerkreis, der durch einen Transistor 51 gebildet wird, jedesmal dann triggert, wenn das Signal an der Ader 11a den entsprechenden negativen Potentialpegel gegen Erde erreicht. Der unter diesen Umständen von der Triggerschaltung abgegebene Impuls wird der Primärwicklung eines Impulstransformators 52 zugeführt. Die Sekundärseite des Transformators 52 ist in Reihe mit einem Widerstand 53 an die Ader 11b angeschlossen und von dort an die Basis des Transistors 10 (F i g. 2), so daß der Transistor 10 für die Dauer des abgegebenen Impulses leitet.

Die Anordnung nach F i g. 2 kann einen Warnanzeiger enthalten, der ein Warnsignal gibt, wenn die Strahlrohrtemperatur einen voreingestellten Wert bei übermäßiger Beanspruchung des Triebwerks überschreitet. Diese Anzeigevorrichtung kann mittels einer Einheit gesteuert werden, die eine Vergleichschaltung aufweist, welche das Signal an der Ader 3 c mit einem Signal vergleicht, das für den voreingestellten Wert der Strahlrohrtemperatur repräsentativ ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Anzeige der Lebensdauer eines Triebwerks, insbesondere Gasturbinentriebwerks, in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter (z. B. Temperatur) des Triebwerks, wobei ein dem Wert des Betriebsparameters entsprechendes Signal einer Signalquelle veränderbarer Frequenz zugeführt wird, um ein zyklisch wiederkehrendes Signal mit einer dem Wert des Betriebsparameters entsprechenden Frequenz zu erzeugen, und wobei ein vom erzeugten Signal angetriebenes Anzeigegerät die von der Signalquelle abgegebene Anzahl von Zyklen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle einen Verstärker (7) und einen Kondensator (9) aufweist, die zusammengeschaltet sind, um das zugeführte Signal nach der Zeit zu integrieren, und daß eine zur Steuerung der Signalquelle dienende Komparatorschaltung (10, 11) stets dann einen neuen Integriervorgang einleitet, wenn das integrierte Signal einen vorgegebenen Wert erreicht hat.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Betriebsparameter entsprechende elektrische Signal in einer nichtlinearen Schaltung (3) modifiziert wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Signal über

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eine Transistorstufe (8) dem Bezugswert {TA) des Betriebsparametersignals überlagert wird.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motorsteuerkreis (12) vorgesehen ist, der jeweils bei bestimmten Amplitudenpegeln des integrierten, sägezahnförmigen Signals nacheinander die Ständer-Phasenwicklungen (32,34,36) eines Dreiphasenmotors (13) erregt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen