DE1576085C3 - Steuereinrichtung für Kraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Kraftmaschinen mit einer die zugeführte Antriebsenergie bestimmenden elektrischen Servosteuerung mit einem Drehzahlsteuerkreis, der aus einem Ist- und einem Soll-Drehzahlsignal ein erstes Fehlersignal erzeugt, und mit einem Beschleunigungssteuerkreis, der aus einem Ist- und einem Bezugs-Beschleunigungssignal ein zweites Fehlersignal erzeugt, und mit einer Torschaltung, der die beiden Fehlersignale zugeführt sind und die nur eines von ihnen passieren läßt.

Die Beschleunigung einer großen Dampfturbi z. B. muß beim Anlaufen von ihrem Stillstand ' zum Erreichen ihrer Kenndrehzahl gesteuert werde Dies erfolgt bisher durch Steuerung der Dampfeinla ventile von Hand. Zum Verringern der Belastung c Turbinenteile durch thermische Beanspruchung beim Eintritt von Heißdampf in die Turbine ist e planmäßiger Ablauf eines Anlaufprogramms c wünscht bzw. erforderlich.

ίο Aus »Technische Rundschau«, Nr. 37, ve 30. August 1963, S. 17, 19 ist ein elektrischer Turl· nenregler bekannt, der neben einem Drehzahlsteuc kreis mit einstellbarem Sollwert und über einen Pe delgenerator gebildetem Ist-Wert einen Beschleur

*5 gungssteuerkreis aufweist, bei dem der Ist-Wert dur Differentiierung einer der Drehzahl entsprechende Spannung gebildet wird. Der Drehzahl- und der B schleunigungssteuerkreis arbeiten gleichzeitig a einen Verstärker, dessen Ausgangssignal zur Einstc lung des Steuerventils der Turbine dient. Der B schleunigungssteuerkreis ist zur Stabilisierung d Turbine notwendig. Seine Wirkung kann mittels ein Drehknopfes eingestellt oder automatisch umgeschi tet werden.

Aus der Zeitschrift »ASEA Journal« (1964, N 6/7,^!S. 121) und der belgischen Patentschrift 636 07 sind weiterhin Steuereinrichtungen für Kraftmasch nen mit einer die zugeführte Antriebsenergie bestin menden elektrischen Servosteuerung bekannt, die il Steuersignal über eine Torschaltung erhält, welch nur ein bestimmtes von mehreren Ausgangssignale eines Steuersignalerzeugers durchläßt. Bei der eine bekannten Einrichtung wird hierzu ein direkt von de Geschwindigkeit der Turbine abgeleitetes Signal er zeugt, das der Differenz zwischen Ist- und Soll-Dreh zahl entspricht. Dieser Differenz wird deren Differen tial überlagert. Bei der anderen bekannten Einrieb tung ist ebenfalls ein Kreis vorhanden, in dem ein de Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Drehzahl de Kraftmaschine entsprechendes Signal erzeugt wire Diese Steuereinrichtungen sind jedoch verhältnisrmi ßig kompliziert und aufwendig.

Schließlich ist aus der GB-PS 6 82 763 ein Steue rungssystem für Kraftmaschinen bekannt, das eine:

Drehzahlsteuerkreis aufweist, der aus einem Ist- unc einem Soll-Drehzahlsignal ein erstes Fehlersignal er zeugt. Weiterhin weist das System einen Beschleuni gungssteuerkreis auf, der aus einem Ist- und einerr Bezugs-Beschleunigungssignal ein zweites Fehler-So signal erzeugt. Das Bezugs-Beschleunigungssigna wird aus der Drehzahl abgeleitet und ändert sich mi dieser. Beide Fehlersignale werden einer Torschal tung zugeführt, die bis zu einer fest einstellbarer. Drehzahl nur das Beschleunigungsfehlersignal zui Beeinflussung einer Servosteuerung passieren läßt, und dann auf das Drehzahlfehlersignal umschaltet, welches dann die Regelung bis zum Erreichen dei Nenndrehzahl bewirkt.

Dieses System kommt vorteilhaft nur mit einer

einzigen von einer Maschinengröße ableitbaren Steuergröße aus. Es hat aber den Nachteil, daß die Regelung bis zum Erreichen oder Wiederhersteller.

der Nenndrehzahl recht langsam vor sich geht, was auf den fest eingestellten Umschaltpunkt, bei dem

⁶S von Beschleunigungsregelung auf Drehzahlregelung gewechselt wird, zurückzuführen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache, die Maschine schonende und

dennoch so schnell wie möglich auf Nenndrehzahl bringende Einrichtung zur Steuerung zu schaffen, die mit nur wenigen Steuergrößen auskommt, die, abgesehen von vorzugebenden Vergleichswerken, von einer einzigen Maschinengröße ableitbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel gelöst.

Auch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kommt im Grunde, abgesehen von den vorzugebenden Vergleichswerten, mit nur einer einzigen Ma- - schinengröße, nämlich der gemessenen Drehzahl, aus. Aus dieser wird einerseits ein der Ist-Drehzahl entsprechendes Signal und ein der Ist-Beschleunigung entsprechendes Signal erzeugt. Bekanntermaßen ist es aber wichtig, sowohl für den Anlauf der Turbine eine bestimmte Beschleunigung als auch für den Dauerbetrieb eine bestimmte Drehzahl vorzugeben, die die Soll-Werte darstellen. Zwischen den Soll- und den Ist-Werten wird die Differenz gebildet. Gemäß der Erfindung wird im Beschleunigungssteuerkreis die Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Beschleunigung der Kraftmaschine über die Zeit integriert, d. h., daß auch im Beschleunigungssteuerkreis ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches der Differenz zwischen derjenigen Drehzahl entspricht, die sich auf Grund der Ist-Beschleunigung ergibt und derjenigen Drehzahl, die auf Grund der Soll-Beschleunigung vorhanden sein müßte. Damit werden am Eingang der Torschaltung zwei Steuersignale erhalten, die miteinander vergleichbar sind, wobei jedoch das eine auf Grund der vorgegebenen Geschwindigkeit und das andere auf Grund der vor- : gegebenen Beschleunigung gewonnen worden ist. Der letztere Wert ist entscheidend für das Anlaufen der Turbine, während der erstere für den Dauerbetrieb wesentlich ist. Da die Maschine beispielsweise aus dem Stillstand im Normalfall praktisch mit Soll-Beschleunigung hochgefahren wird und daher das Beschleunigungsfehlersignal sehr klein ist, wird somit fast bis zum Erreichen der Nenndrehzahl mit Beschleunigungsregelung gearbeitet. Erst dann wird auf Drehzahlregelung umgeschaltet. Die Maschine erreicht somit viel schneller die Nenndrehzahl als wenn der Umschaltpunkt von vornherein festgelegt wäre. Gleiches gilt für den Fall, daß bei der Maschine ein Drehzahlabfall auftritt.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand zweier in den Fig. 1 bis 3 dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,

Fig. 2 ein vereinfachtes Detailschaltbild der Ausführungsform der F i g. 1,

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform, bei welcher zusätzliche Signale zur Steuerung verwendet werden.

Bei der nachstehend näher erläuterten erfindungsgemäßen Anordnung werden ein die Abweichung von einer Soll-Drehzahl darstellendes erstes Signal sowie ein die über die Zeit integrierte Abweichung von einer Soll-Beschleunigung darstellendes zweites Signal erzeugt und einer Tor-Schaltung zugeführt, die nur dasjenige Signal passieren läßt, welches die kleinste öffnung des Dampfeinlaßventils herbeiführt. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bei der Drehzahlsteuerung oder bei der Beschleunigungssteuerung oder bei beiden mindestens zwei derartige Signale der einen oder beider Arten an die Torschaltung angelegt.

Wie F i g. 1 zeigt, steuert ein Ventil 1 den Dampfeinlaß einer Turbine 2. Auf der Turbinenwelle ist das Zahnrad 5 angebracht, dessen Drehbewegung über ein Paar elektromagnetischer Fühler 3,4 mit veränderbarem Magnetwiderstand elektrische Ist-Drehzahlsignale mit einer der Drehzahl der Turbine proportionalen Frequenz erzeugt. Die Ist-Drehzahlsignale des Fühlers 3 werden einem Drehzahlsteuerkreis 6 zugeführt, während die Ist-Drehzahlsignale des Fühlers 4 einem Beschleunigungssteuerkreis 7 zugeführt werden. Die Ist-Drehzahlsignale werden mittels der Verstärker 8 und 9, die im wesentlichen miteinander übereinstimmen, verstärkt und dann mittels der Frequenz-Spannungswandler 10, 11, die ebenfalls im wesentlichen miteinander übereinstimmen, in der Frequenz, d. h. der Turbinendrehzahl proportionale Gleichspannungen umgewandelt. In dem Drehzahlsteuerkreis 6 wird diese Gleichspannung mit dem Filter 12 geglättet und in der Additionsschaltung 14 mit einer die Soll-Drehzahl darstellenden Bezugsgleichspannung entgegengesetzter Polarität aus der Quelle 13 (Drehzahlbezugsspannung) verglichen. Der Wert der Soll-Drehzahlbezugsspannung läßt sich mit Hilfe des Einstellknopfes 15 steuern.

In dem Beschleunigungssteuerkreis 7 wird das Ist-Drehzahlsignal der Turbine aus dem Umformer 11 in der Differenzierschaltung 16 nach der Zeit differenziert, wodurch eine der Ist-Beschleunigung der Turbine proportionale Gleichspannung gebildet wird. Diese der Beschleunigung entsprechende Spannung wird mit einer die Soll-Beschleunigung darstellenden Beschleunigungs-Bezugsgleichspannung der Spannungsquelle 17 verglichen, wobei die sich ergebende Abweichung in einer integrierenden Additionsschaltung 18 über die Zeit integriert wird. Der Wert der Soll-Beschleunigungsbezugsspannung läßt sich mit Hilfe des Einstellknopfes 19 steuern.

Der Ausgang der Drehzahl-Additionsschaltung 14 liefert ein der Drehzahlabweichung entsprechendes erstes Fehlersignal, das der Abweichung zwischen der Soll-Turbinendrehzahl und der Ist-Turbinendrehzahl entspricht. Der Ausgang der integrierenden Additionsschaltung 18 liefert ein der über die Zeit integrierten Beschleunigungsabweichung entsprechendes zweites Fehlersignal, welches dem Zeitintegral einer Spannungsdifferenz entspricht, welche ihrerseits der Abweichung der Ist-Turbinenbeschleunigung von einer Soll-Turbinenbeschleunigung entspricht. Die Ausgänge der Additionsschaltung 14 und der integrierenden Additionsschaltung 18 sind mit einer Niederwert-Torschaltung 20 verbunden, die so eingerichtet ist, daß sie nur dasjenige Fehlersignal durchläßt, welches das Dampfturbinenventil am stärksten schließt, d. h. den geringsten Dampfeinlaß bewirkt. Das von der Torschaltung 20 durchgelassene Signal wird bei 21 verstärkt und steuert einen elektrohydraulischen Servomechanismus 22, der das Dampfeinlaßventil 1 mit Hilfe nicht dargestellter hydraulischer Kolben, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, verstellt. Die Ventil-Einstellvorrichtung weist eine von der Ventilstellung abhängige Rückkopplung auf, so daß eine an den Verstärker 21 angelegte bestimmte Spannung zu einer entsprechenden Ventilstellung führt.

In F i g. 2 der Zeichnung ist ein vereinfachtes Schaltbild der Steuereinrichtung nach der Erfindung

dargestellt. Die den Funktionsblocks nach Fig. 1 entsprechenden Teile des Schaltbildes sind mit gestrichelten Linien umrahmt und mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet. Die Drehzahlfühler 3 und 4 bestehen aus Magnetköpfen, die in unmittelbarer Nähe der in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Zähne 5 a des Zahnrades 5 angebracht sind. Die Ausgangsspannung beider Fühler 3, 4 ist sinusförmig und wird mittels der Transistorleistungsverstärker 8 bzw. 9 verstärkt. Jeder *° Verstärker besitzt zwei im Gegentakt geschaltete PNP-Transistoren, die nach Art eines Schalters arbeiten und eine rechteckige Ausgangsspannung großer Amplitude und der gleichen Frequenz wie die in den Fühlern 3 und 4 erzeugten Spannungen liefern. Die ¹S Rechteckspannungen werden dem Eingang der Frequenz^:Spannungsumformer 10, 11 zugeführt. Die Umformer bestehen aus Transformatoren mit Sättigungskernen. Die Kerne gelangen bei jedem Impuls ins Sättigungsgebiet, wobei die an den Sekundärwicklungen 10 a, 11a auftretende mittlere Spannung der Frequenz der Impulse direkt proportional ist. Die Anschlüsse der Wicklungen sind so, daß an den Ausgangsleitungen 24, 25 eine in bezug auf Erde negative Gleichspannung auftritt, deren Wert mit zunehmen- as der Drehzahl der Turbine wächst.

Die Ausgangsspannung des Umformers 10 wird in dem Drehzahlsteuerkreis 6 mit Hilfe der LC-Schaltung 12 zur Beseitigung der Brummspannung gesiebt. Diese der Ist-Drehzahl entsprechende, geglättete Spannung wird an den Eingangswiderstand 26 der Additionsschaltung 14 gelegt, die vorzugsweise aus einem Funktionsverstärker besteht.

Die der Drehzahl entsprechende Ausgangsspannung des Umformers 11 wird im Beschleunigungssteuerkreis 7 mit Hilfe eines reihengeschalteten Kondensators 27 differenziert, so daß das dem Ist-Wert der Turbinenbeschleunigung entsprechende Signal erzeugt wird. Dieses Signal wird über einen Eingangswiderstand 28 der integrierenden Additionsschaltung 18 zugeführt. Das Signal ist bei Beschleunigung der Turbine negativ und bei Verzögerung der Turbine positiv.

Die Drehzahl- und die Beschleünigungsbezugsspannung wird aus einer geeigneten Gleichspannungsquelle großer Konstanz abgeleitet. Unter den gegebenen Bedingungen kann man eine oder beide Spannungen aus dem Ausgang der Verstärker 8, 9 erhalten und sie so regeln, daß eine konstante Gleichspannung erzeugt wird. Zur Vereinfachung der Be-Schreibung sind die Spannungsquellen in Form einfacher Spannungsteiler dargestellt, die zwischen einer nicht näher erläuterten geeigneten Gleichspannungsquelle und Erde angeordnet sind und je eine variable Anzapfung 29 bzw. 30 aufweisen, deren Lage zur Auswahl einer Soll-Spannung mit Hilfe des Knopfes 15 bzw. 19 verändert werden kann. Die Drehzahl-Bezugsspannung wird über den Eingangswiderstand 31 der Additionsschaltung 14 zugeführt, während die Beschleunigungs-Bezugsspannung über den Eingangswiderstand 32 der integrierenden Additionsschaltung 18 zugeführt wird.

Die Additionsschaltungen 14, 18 weisen Gleichstrom-Funktionsverstärker 33 bzw. 34 mit hohem Verstärkungsfaktor auf. Die Funktionsverstärker be- ⁶S stehen aus handelsüblichen Transistorhalbleitereinheiten. Weisen sie eine Rückkopplung über ohmsche Widerstände und einen ohmschen Eingangswiderstand auf, werden zwei oder mehrere Eingangssignale addiert. Weisen sie eine kapazitive Rückkopplung und einen ohmschen Eingangswiderstand auf, wird das Zeitintegral der Summe zweier oder mehrerer Eingangssignale gebildet. Die Verstärker kehren die Polarität der Eingangsspannung um.

Der Verstärker 33 ist als einfacher Additionsverstärker geschaltet, in dem ein ohmsclier Rückkopplungswiderstand 35 zwischen Ausgang und Eingang vorgesehen ist. Dagegen wird der Verstärker 34 über einen Rückkopplungskondensator 37 rückgekoppelt, der bewirkt, daß der Verstärker 34 als integrierende Additionsschaltung arbeitet.

Die Niederwert-Torschaltung 20 besteht aus entgegengesetzt geschalteten Dioden 38, 39 mit einem gemeinsamen Anschluß 40, welche im Stromkreis der Funktionsverstärker liegen. Damit die Spannung an der Anschlußstelle 40 negativ ist, ist außerdem eine negative Spannungsquelle über den Widerstand 41 an die Anschlußstelle 40 angeschlossen. Die Ausgangsspannung der Niederwert-Torschaltung 20 wird von der Anschlußstelle 40 über die Leitung 42 ab den nicht dargestellten Steuerventilverstärkern zugeführt. Das an der Leitung 42 auftretende Ventil-Steuersignal entspricht entweder der Ausgangsspannung der Additionsschaltung 14 oder der Ausgangsspannung der integrierenden Additionsschaltung 18, niemals jedoch beiden gleichzeitig.

Die Anordnung der Verstärker und der hydraulischen Steuereinrichtung zwischen der Niederwert-Torschaltung 20 und dem Dampfeinlaßventil ist derart, daß, sofern das Ventilsteuersignal stärker negativ wird, das Dampfeinlaßventil weiter geöffnet wird. Die Aufgabe der Niederwert-Torschaltung 20 besteht darin, nur das Signal kleinster Amplituden, d. h. das die kleinste Ventilöffnung herbeiführende Signal, der Leitung 42 zuzuführen.

Die Niederwert-Torschaltung 20 arbeitet wie folgt. Sobald die gemeinsame Anschlußstelle 40 (Kathodenseite) der Dioden 38, 39 ein Potential aufweist, das stärker positiv ist als das auf der anderen Seite (Anodenseite) einer der Dioden 38 oder 39, beginnt die betreffende Diode zu sperren. Falls z. B. am Ausgang der Additionsschaltung 14 ein Potential auftritt, das stärker positiv ist als das der Additionsschaltung 18, tritt an der Diode 38 eine Spannung entgegengesetzter Polarität auf, so daß diese zu sperren beginnt. Sowie eine der Dioden zu sperren beginnt, wird der bisher geschlossene Stromkreis des zugeordneten Verstärkers geöffnet, was bewirkt, daß dieser Verstärker in negativer Richtung gesättigt und die Diode noch stärker gesperrt wird. Folglich weist der gemeinsame Ausgangsanschluß 40 nur die Spannung derjenigen Additionsschaltung auf, deren Diode 38 oder 39 noch geöffnet ist, d. h. derjenigen Additionsschaltung, deren Ausgang stärker positiv ist.

Die vorstehend beschriebene Steuereinrichtung arbeitet wie folgt. Unter der Voraussetzung, daß der Knopf 19 zur Einstellung der Beschleunigungsbezugsgröße und der Knopf 15 zur Einstellung der Drehzahlbezugsgröße bei Stillstand oder bei Betrieb der Turbine jeweils auf einen vorgegebenen Wert eingestellt sind, wird eines der beiden Bezugssignale vorherrschen und die Niederwert-Torschaltung 20 passieren, um erstmalig die Dampfventile zu öffnen, so daß die Turbine eine Beschleunigung erfährt. Ist der Drehzahl-Bezugswert so eingestellt, daß er im wesentlichen der Nenndrehzahl entspricht, wird das

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Drehzahl-Fehlersignal anfänglich viel größer sein als die Beschleunigungsabweichung, da ja die Turbine gerade beschleunigt wird, so daß die Vorrichtung von den den Beschleunigungswerten entsprechenden Signalen gesteuert wird. j Mit Zunahme der Turbinenbeschleunigung wird ■ - über den Eingangswiderstand 28 ein wachsendes ne-ί gatives Signal zugeführt, das dazu dient, das dem Eingangswiderstand 32 zugeführte positive BeschJeunigungs-Bezugspotential teilweise zu verschieben. Somit entsteht ein weniger positives Fehlersignal, welj ches nach seiner Polaritätsumkehrung mittels des j Verstärkers 34 zum positiven Signal wird und die j ■ Torschaltung 20 als Fehlersignal passiert. Es verrin- ! gert die Ventilöffnung in der Weise, daß die Bej schleunigungstendenz des Rotors herabgesetzt wird.
{ Ein Zustand konstanter Beschleunigung umfaßt j eine ganze Gruppe von Turbinenbeschleunigungskur- ! ven in Abhängigkeit von den Ausgangsbedingungen, ι dem Dampfkesseldruck usw. Deshalb ist, damit die j Turbine einer einzigen, vorgegebenen Drehzahlkurve oder einem wiederholbaren Beschleunigungsplan V folgt, der Rückkopplungskondensator 37 so angeord- ! net, daß der Niederwert-Torschaltung statt des eigentlichen Beschleunigungsfehlers das Zeitintegral 1*5

des Beschleunigungsfehlers zugeführt wird. Die inte- : ⁷ grierende Additionsschaltung bedingt, daß das Ventil

so eingestellt wird, daß die Beschleunigung der Turbine ohne Rücksicht auf Dampfdruckschwankungen genau diejenige ist, die mittels des Beschleunigungsbezugswertes vorgegeben ist.

! Nähert sich die Turbinendrehzahl ihrer Nenndreh-

; zahl, wird das Drehzahl-Fehlersignal weniger positiv

(am Ausgang des Verstärkers 33 stärker positiv). Die Folge davon ist, daß das Drehzahl-Fehlersignal die Torschaltung passiert und zum Steuersignal wird, welches eine geschlossenere Ventilstellung als das integrierte Beschleunigungs-Fehlersignal herbeiführt. Demzufolge wird, wenn sich die Drehzahl der vorgegebenen Drehzahl nähert, die Niederwert-Torschaltung 20 bezüglich des Ausgangs der integrierenden Additionsschaltung 18 gesperrt und ist statt dessen _ nur für den Ausgang der Additionsschaltung 14 ge-

^ . öffnet, wodurch ein automatischer Übergang von der

Beschleunigungssteuerung auf Drehzahlsteuerung erzielt wird.

Sobald die Turbine den Bereich der Drehzahlsteuerung erreicht hat, treten infolge geringer Turbinendrehzahländerungen nur noch verhältnismäßig kleine Fehlersignale auf, so daß diese weiterhin allein die Niederwert-Torschaltung 20 passieren und die Steuerung der Ventilstellung bewirken.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der sich die Niederwert-Torschaltung bei __ einer beliebigen Anzahl von der Drehzahl und der Beschleunigung entsprechenden Ventil-Einstellsignalen derart verwenden läßt, daß zur Steuerung des Ventils nur ein Signal die Torschaltung passiert. Das Zahnrad 5 erzeugt mittels der Fühler 3 und 4 Impulse, welche den Eingängen des Drehzahlsteuerkreises 6 bzw. des Beschleunigungssteuerkreises 7 zugeführt werden. Der Drehzahlsteuerkreis 6 enthält alle in F i g. 1 dargestellten Elemente 8, 10, 12, 13, 14 und der Beschleunigungssteuerkreis 7 entsprechend alle Elemente 9,11,16,17 und 18 nach F i g. 1.

Sowohl für die Steuerung in Abhängigkeit der Drehzahl als auch für diejenige in Abhängigkeit der Beschleunigung sind zusätzliche Fühler 3 a, 4 a vorgesehen, welche einen zweiten Drehzahlsteuerkreis 6 α bzw. einen zweiten Beschleunigungssteuerkreis 7 α speisen. Das Beschleunigungs-Bezügssignal für beide Beschleunigungssteuerkreise wird mit Hilfe des Stellknopfes 19 eingestellt, während das Drehzahl-Bezugssignal für beide Drehzahlsteuerkanäle mit Hilfe des Stellknopfes 15 wie vorstehend beschrieben bestimmt wird. Die Einzelteile des Drehzahlsteuerkreises 6 α sowie des Beschleunigungssteuerkreises 7 α entsprechen im wesentlichen den Einzelheiten der entsprechenden Kreise 6 α bzw. 7.

Die Ausgänge der beiden Drehzahlsteuerkreise 6,6 α liefern zwei im wesentlichen miteinander übereinstimmende Drehzahlfehlersignale, während die Ausgänge der Kreise 7, 7 α zwei im wesentlichen miteinander übereinstimmende über die Zeit integrierte Beschleunigungs-Fehlersignale liefern. Alle vier Signale werden der Niederwert-Torschaltung 20 α zugeführt. Die Ausgänge der Torschaltung führen zu einer gemeinsamen Leitung 40 a, die ihrerseits, wie im vorher beschriebenen Beispiel, an den Turbinenventilverstärker angeschlossen ist. Die Arbeitsweise der Torschaltung 20 a ist derart, daß das am Leiter 40 α auftretende, am stärksten positive Potential die entsprechende Diode öffnet. Die übrigen drei Dioden werden wiederum gesperrt. Da nur das die kleinste Ventilöffnung herbeiführende Signal wirksam ist, ist es belanglos, wieviel Fehlersignale der Niederwert-Torschaltung zugeführt werden.

In der Praxis werden die beiden Drehzahl-Fehlersignale der Drehzahlsteuerkreise 6, 6 a so eingestellt, daß sie etwas voneinander abweichen. Entsprechend werden die beiden über die Zeit integrierten Beschleunigungs-Fehlersignale der Beschleunigungssteuerkreise 7, 7 α so eingestellt, daß sie etwas voneinander abweichen. Im Falle eines Versagens oder Ausfalls eines der Einzelteile in einem der Steuerkanäle oder des Versagens oder Ausfalls eines der Fühler steuert das zusätzliche Signal über den entsprechenden Kreis die Turbine in der Betriebsart, in der sie vorher arbeitete.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 arbeitet weitgehend in der gleichen Weise wie das zuvor beschriebene. Auch hier steuert das die kleinste Ventilöffnung herbeiführende Ventil-Einstellsignal das Ventil, wobei zusätzlich zum steuernden Fehlersignal als Schutz ein im wesentlichen mit diesem übereinstimmendes Fehlersignal vorhanden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609 622/379

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Kraftmaschinen mit einer die zugeführte Antriebsenergie bestimmenden elektrischen Servosteuerung mit einem Drehzahlsteuerkreis, der aus einem Ist- und einem Soll-Drehzahlsignal ein erstes Fehlersignal erzeugt, und mit einem Beschleunigungssteuerkreis, der aus einem Ist- und einem Bezugs-Beschleunigungssignal ein zweites Fehlersignal erzeugt, und mit einer Torschaltung, der die beiden Fehlersignale zugeführt sind und die nur eines von ihnen passieren läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (20) stets dasjenige der beiden Fehlersignale passieren läßt, welches die geringste Energiezufuhr zur Kraftmaschine bewirkt und daß der Beschleunigungssteuerkreis (7) derart ausgebildet ist, daß er ein dem Zeitintegral der Differenz zwischen der fest einstellbaren Soll- und der Ist-Beschleunigung der Kraftmaschine entsprechendes Ausgangssignal erzeugt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Drehzahlsteuerkreis (6 a), der der Torschaltung (20 a) ein zusätzliches Drehzahlfehlersignal zuführt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Beschleunigungssteuerkreis (7 a), der der Torschaltung (20 a) ein zusätzliches Beschleunigungsfehlersignal zuführt.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmaschine eine Turbine ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (20) aus zwei entgegengesetzt geschalteten Dioden (38, 39) besteht.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssteuerkreis (7) zur Bildung des Zeitintegrals der Differenz zwischen der Soll- und Ist-Beschleunigung einen über einen Kondensator (37) rückgekoppelten Verstärker (34) aufweist.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (20) aus vier paarweise entgegengesetzt geschalteten, einen gemeinsamen Verbindungspunkt (40 a) aufweisenden Dioden besteht.