DE1601560A1 - Steuersystem fuer Axialstroemungskompressoren,insbesondere fuer Gasturbinentriebwerke - Google Patents

Description

Ernsbergerstrasse 19

Dipl.-Ιης· E<J^on P^rinx leneral Electric Company

Dr Gertrud Hauser DiplL-ing. Gottfried Leiter IIo h e η e c t a d y , Hew York

Patentanwälte ' Telegramme: Ubyrinth München

Telefon: 83 15 10 Posischeckkonto: München 11/078

Y.St.A.

Unser Zeichen: Gr 1098

Steuersystem für Axialströmungskompressoren, insbesondere für Gasturbinentriebwerke.

Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für Axialströmungskompressoren, die in Gasturbinentriebwerken oder dergleichen verwendet werden,

Axialströmungskompressoren werden in Gasturbinentriebwerken verwendet, um das Energieniveau eines heißen Gasstromes, der durch derartige Triebwerke erzeugt wird, zu erhöhen, oder um einen Luftstrom zu erzeugen* der durch eine Düae ausgestoßen werden kann, um eine Schubkraft au erzeugen. Derartige Kompressoren weisen im allgemeinen einen Hotor auf, der wenigstens eine Umfangsreihe von Schaufeln mit Fläohenprofilen hat,

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wobei

wobei jede Schaufelreihe zusammen mit einer Umfangsreihe von Statorschaufeln verwendet wird, die ebenfalls Flächenprofile im Querschnitt haben. Im normalen Betrieb strömt die Luft über diese Schaufeln und wird axial stromab vom Kompressor durch eine ringförmige Strömungsbahn von sich vermindernden Abmessungen gedrückt, um einen komprimierten Gasstrom mit hoher Energie zu erzeugen. Ein alsNPumpen" bezeichneter, instabiler Betriebszustand tritt auf, wenn sich die Luftströmung von den Schaufeln mit Flächenprofil ablöst. Dies führt zu Kompressionsverlusten und zu Verlusten in der Ausgangsenergie des Kompressors und in der Auagangsenergie des Triebwerkes. Im ^etrieb von Gasturbinentriebwerken ist es also wesentlich, das Pumpen dea Kompressors zu verhindern.

Bei einem Grundtyp von Gaaturbinentriebv;erken wird ein Axialatrömungskompreaaor verwendet, der komprimierte Luft in einen Brennkammerabschnitt abgibt, in welchem Brennstoff verbrannt wird, um einen heißen Gasstrom mit hoher Energie zu erzeugen· Dieser Gasstrom geht dann durch eine Turbine hindurch und treibt diese an, welche den Rotor des Kompressors dreht. Die restliche Energie des heißen Gasstromes kann dann in eine Antriebskraft daduroh umgewandelt werden, daß der Gasstrom duroh eine

Austrittadüse

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AustrittsdUae aus :e stowe η wird. Alternativ liairn der .Heiße Gasstrom eine Arbeitsturbinß .antreiben,- um einen ■ Hutzausgang zu erzeugen*"

Bei einem zweiten Grundtyp eines Triebv/erkes wird die gleiche Kombination von Κοηιρ ress or, Brennkammer und Turbine als Grundtriebwerk verwendet. Der heiße Gasstrom treibt ,iedoeh eine zweite !Turbine an^:, die ihrer— aeits ein Gebläse oder einon liiederdruckkompreasör antreibt, wobei, .diese Bauteile einen !luftstrom icomprimieren, der ebenfalls durch eine Austrittsdiise a.usgestoßen wird, um eine Voraclmblcraft zu er.s--eug.eii. Ein derartiges Triebv/erk wird alfi "Zweikreistriebwerk" bezeichnet* :

"Sowohl .bein.Sv/eikreistrifibwerk-.als-auch- belti Turbo— strahltriebweri; kann Brennstol'f -im G-ae- oder Ίΰ j-uftstrom verbrannt v;erden, ehe diese aus. der A.vatrittsdüse ausgestoßen werden, im eine aus atsli ehe ".Antriebskraft SU erseugron· Ein derartiger. Betrieb, viz'a ala sogenannt-; ter "Haohbreniierbetrieb" bezeichnet.

Für jeden Kompressor besteht eine Besiehung z\iisehen dem Bruükanstxej in: Konpress or und der korrigierten." ux'tstrimimg durch den Kompressor, wobei diese als

Kurve

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Kurve aufgetragen werden kann, um eine Linie zu erzeugen, oberhalb welcher ein Kompressor-Pumpen für alle Drehzahlen des Kompressorrotors vorhergesagt werden kann. Der normale Betrieb eines Gasturbinentriebwerkes wird im allgemeinen, durch einen vom Flugzeugführer betätigten Hebel gesteuert, wobei dieser Hebel die Brennstoff strömungsrate zur Brennkammer und/oder zum Nachbrenner des Triebwerkes einstellt. Dadurch wird die ■Verbrennungsrate und das Energieniveau des heißen Gasstromes bestimmt, und dadurch wird ein benötigter öchub oder ein erforderlicher Energieausgang des Triebwerkes erzeugt. Wenn die Brennstoffströmung mit zu ^ ■ großer Rate erhöht wird, kann im Kompressor ein. Pumpen eintreten. Während ein vom Plugzeugführer betätigter Hebel eine Erhöhung der Brennstoffströmung bewirkt, ist es erforderlich, die Rate zu begrenzen, mit der die Brennstoffströmung erhöht wird, um ein Pumpen des Kompressors zu verhindern.

Bei üblichen Triebwerksteuerungen wurden Signale erzeugt, um die Rate des Brennstoffströmung3anstieges zu begrenzen, wobei diese Steuersignale eine ihxnktion der Kompressorrot ordrehzahl in U/min und des Gesamtdruckes der Luft sind, die vom Kompressor abgegeben wird. Ein Nachteil eines derartigen bekannten Systems liegt

darin,

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darin, daß diese nieilt mit ausreichender Genauigkeit .■ arbeiten, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen, bei welchem die Bedingungen der Pruckluftströmung sich dicht den Pump-Bedingungen nähern, wobei maximale Beschleunigungsraten erzielt werden können. Maximale Beschleunigungsraten und dadurch minimale leiten bei der Erhöhung des Schubausganges eines

!Triebwerkes sind für Flugzeuge von besonderer Bedeutung, und zwar insbesondere beim Start oder beim Durchstarten g aus einem Anflug heraus und ebenfalls beim Senkrecht- " Start und bei der Seiikrecht-Itandung eines Flugzeuges..,_

Bin weiterer Nachteil eines derartigen bekannten Steuersystems liegt darin, daß diese für bestimmte Kompressoren nicht ausreichend sind, wobei bei diesen Kompressoren die Annäherung an einen Pump-Zustand sowohl durch einen Anstieg als auch durch eine Ahnahme des Kompres— sorausgangsdruckes für eine gegebene Drehzahl angezeigte werden kann» ;

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, die liachteile I der bisher bekannten Steuersysteme zu überwinden und einen sicheren und zuverlässigeren Betrieb von Gasturbinentriebwerken dadurch zu ermöglichen, daß die Kompressoren in dichter Machbarschaft eines Pump-Zuatandes arbeiten können* · ■

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Steuersystem zu schaffen, welches bei Kompressoren verwendet werden kann, die erheblich unterschiedliche Bezie— ^x hungen zwischen dem Druckanstieg am Kompressor und dem Luftdurchsatz im Bereich der Betriebsdrehzahlen aufweisen.

Ein weiteres Problem beim Setrieb von Gasturbinentriebwerken, in denen Brennstoff unmittelbar stromab "vom

ψ Kompressorausgang verbrannt wird, ist darin zu sehen, daß, wenn die Brennstoff strömung vermindert wird, um die Energieabgabe des Triebwerkes zu vermindern, die Beziehung zwischen dea Druckanstieg im Kompressor und der Strömungsrate des Luftdurchsatzes durch den Kompressor zu einer Unterbrechung der Verbrennung im Brennkammerabschnitt oder im nachbrenner führen kann, welches zu einem Sesamtverlust der Energie des Triebwerkes führen kann» Es ist deshalb wünschenswert, die Rate, mit der die Brennstoff strömung vermindert wird,

oder die Rate, mit der der Abgabedruck vermindert wird,zu begrenzen*

Wenn man lediglich den Kompressorabgabedruck und die Triebwerksdrehzahl oder die Kompressordrehzahl als Parameter verwendet, um ein Grenzsteuersignal für die

Rate 909887/ÖÖÖÖ "

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Rate zu erzeugen, mit der die Brennstoffströmung abnehmen kann, so vdrd hierdurch nicht die ausreichende Genauigkeit für extreme, minimale Zeiten zur Verminderung des Energieausganges des Triebwerkes geschaffen, wie es beispielsweise beim Senkrecht-Start oder bei der Senlcrecht-Iianaung eines "Flugzeuges erforderlich ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, die Schwierigkeiten bisher bekannter Systeme bei der 7erringerung der Beschleunigungsverminderungszeit zu. überwinden, die erforderlich ist, um den Energieausgang

eines Triebwerkes herabzusetzen·

Geraäij der Erfindung ist ein Steuersystem für Äxialströlaungslcompressoren von Gasturbinentriebwerken oder dergleichen vorgesehen, wobei ein Axialströnungskompressor: verwendet wird, der eiiie bekannte Beziehung zwischen dem^ Druckanstieg iia Kompressor: und der korrigierten Gasstromung durch den Kompressor aufweist, wodurch eine kritische BetrieB0grenze geMlöet wird, und die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersystem vorgesehen ist, -welches; eine kühleinrichtung aufweist,. um die flach—Sahl (H-,.) des vom Koiapressor abgegebenen G-asstromes abzufühlen» einen Steuersigiialgenerator, der mit-dieser Kihleinrichtung verbunden ist, um ein Steuer-

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ORlGfNAL

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signal als Funktion von HL,- zu steuern, und eine Einrichtung, die auf ein Steuersignal anspricht und die auf das M^-Steuersignal anspricht, um zu verhindern, daß die Beziehung zwischen dem Kompressordruckansti-eg und.der korrigierten Gasströmung durch den Kompressor die gesagte kritische Grenze übersteigt.

Die im vorstehenden aufgeführten und weitere Ziele und Merkmale, "der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung dargelegt werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Zweikreistriebwerkes und eines erfindungsgemäßen Steuerkreises,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Turbostrahltriebwerkes und einer entsprechend abgeänderten Steuerung und

Fig* 3 eine graphische Darstellung bestimmter Kompressorbeziehungen, wobei diese graphische Darstellung als Kompressorcharakteristik bekannt ist.

Fig. 1 zeigt ein Zweikreistriebwerk 10 mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Steuersystem· Das Triebwerk

10 weist ein äußeres Gehäuse 12 und ein konzentrisches inneres Gehäuse 14 auf, wobei dadurch ein Gebläsekanal 15 gebildet wird· Bin Triebwerksatz ist innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und weist einen Rotor auf, der an einem Ende einen Teil 16 hat, der teilweise einen Kompressor 18 bildet, und am anderen Ende des Rotors ist eine Turbine 20 ausgebildet. Das Triebwerk weist ferner einen zweiten Rotor auf, der an einem Ende einen Abschnitt hat, der teilweise, einen liiederdruckkompressor oder ein Gebläse 14 bildet, und am anderen Ende ist ein ^eil vorgesehen, der teilweise eine Gebläseturbine 26 bildet, -

Stark vereinfacht kann gesagt werdien, daß beim Betrieb dieses Triebwerkes ein ringförmiger Iiuftstrom durch den Kompressor 18 erzeugt wird. Dias Zünden von Brennstoff in einer Brennkammer 18 erfolgt zur Erzeugung eines- Gasstromes hoher Energie, de'r zuerst durch die Turbine 20 hindurchgeht, um den Rotor 16 anzutreiben, und dann durch die Gebläseturbine 26,um den Gebläserotor 22 anzutreiben. Luft, die durch den Einlaß. 30 eintritt, wird zuerst durch das Gebläse24 komprimiert· Ein Teil dieser Luft tritt in das Triebwerk ein, um den heißen Gasstrom, wie beschrieben, zu erzeugen« Ein anderer Teil der komprimieri;en Einlaßluft geht durch

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den Gebläsekanal 15 hindurch. Der heiße Gasstrom des Triebwerkes und der Luftstrom aus dem Gebläsekanal 15 * werden dann durch eine Düse 32 abgegeben, um eine Schubkraft, beispielsweise für ein Flugzeug, zu erzeugen«,

Um eine gewünschte Schubkraft zu erzeugen, die mit anderen Betriebsparametern vereinbar ist, v/eist die Düse 32 einen veränderlichen Querschnitt auf, und es ist Ik eine Anzahl von Fingern vorgesehen, die mechanisch mit einem Betätigungoring 36 verbunden sind, wie es schema— tisch durch die gestricHelte Linie 34 dargestellt ist. Bei einer Betätigung wird der Ring 36 in Längsrichtung relativ zum Gehäuse 12 verschoben, und zwar durch eine Anzahl von Stellvorrichtungen 38, von denen lediglich eine dargestellt ist. Diese Verschiebung erfolgt, um den Austrittsquerschnitt der Düse 32 zu vergrößern oder zu verringern· Die bisher beschriebene Einrichtung ist an sich bekannt·

Um nun eine größere Schubkraft zu erzeugen, ist es bekannt, weiteren Brennstoff entweder im heißen Gasstrom oder im Luftstrom aus dem Gebläsekanal oder nach der Mischung der beiden Ströme zu verbrennen. Ein derartiger Betrieb wird ganz allgemein als "nachverbrennung" bezeichnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind Verbrennungseinrichtungen vorgesehen, die die Form von

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Itachbrennerbrennstoffdüsen 40 haben, und diese sind im Gebläsekanal 15 angeordnet, um die Energie des Gebläseluftstromea zu erhöhen. Die Erfindung ist inabesondere anwendbar, um die Rate der Hachbrennerbrennstoffverbrennung zu steuern, und um den Querschnitt der Austrittsdüse 32 derart zu steuern, daß ein Betrieb mit hohem Wirkungsgrad möglich ist, wobei die Möglichkeit des Auftretens eines Pump-Betriebes an den Schaufeln des Gebläses 24 auf ein Minimum herabgesetzt, wenn nicht sogar ausgeschaltet wird·

Der Steuerkreis weist einen Signalgenerator 42 auf, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches die Mach-Zahl des Gasstromes anzeigt, der aus dem Gebläse 14 austritt und in den Gebläsekanal 15 eintritt. Dieser Signalgenerator 42 ist nit Bruckfühlern 44 und 46 verbunden, die den statischen Druck (P ) und den Geaamtdruck (P₊) des luftstromes an dieser Stelle

messen· Diese Drucke werden in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches ganz genau die Mach-Zahl abbildet· Der Ausgang des Signalgenerators 42 ist eine direkte Punktion von (P₊ - P_o)/P«. Unterhalb von 600⁰F ist

ν S S

diese Beziehung für eine direkte Anzeige der Mach-Zahl ausreichend. Es ist vorgesehen, daß oberhalb dieser Temperatur oder für eine größere Genauigkeit diese

Druckbeziehung

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ORIGINAL INSPECTED

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Druckbeziehung durch die bekannten Effekte der spezifischen Wärme abgeändert, oder ergänzt wird. Der Signalgenerator 42 kann so ausgebildet sein, wie es in der USA-Patentanmeldung ITr. 461 796 vom 7. Juni 1965 beschrieben wurde. Dieser Generator kann in geeigneter Weise abgeändert sein, um einen Gleichstromsignalausgang zu erhalten.

ψ An dieser Stelle sei bemerkt, daß verschiedene, unterschiedliche Signale in der Schaltung verwendet werden. Für den Fachmann ist es klar, daß diese Signale die Form von, Gleichstromspannungen haben können, die die richtige'Polarität und Stärke für die entsprechenden Funktionen haben. Es ist ebenso klar, daß andere Signalarten verwendet werden können.

Das Hach-Zahl-Ist-Signal, wird am Summierungspunkt 48 mit einem Kach-Zahl-Soll-Signal verglichen, welches von einem Signalgenerator 50 erzeugt wird. Der Signalgenerator 50 erzeugt ein Signal, welches die Soll-Mach-Zahl am Gebläseaustritt wiedergibt, und zwar als eine Funktion der Temperatur der in das Triebwerk eintretenden Luft, wobei diese Temperatur ihrerseits die korrigierte Drehzahl des Gebläses v/iedergibt, wie es noch erläutert·, werden soll. Zu diesem Zweck besteht eine Verbindung von

einem 909887/0988

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einem Temperaturfühler 52, der am Gebläseeinlaß angeordnet ist, zum Signalgenerator 50. Der Signalgenerator 50 kann der "bekannte Diodenfunktionsgenerator sein, und dieser Signalgenerator kann eine Ausgangsspannung erzeugen, die eine νorbestimmte, nicht notwendigerweise lineare I*unktion zur Gebläse einlaßt emp er atur und einer angenommenen konstanten Gebläsedrehzahl hat.

Der Summati ons punkt 48 und weitere Suinmat i onspunkt e, auf die noch Bezug genommen werden soll, können I*unktionsverstärker sein und einen Ausgang haben, der eine mathematische Summe der Eingänge darstellt, wobei sowohl die Größe als auch die Polarität dieser Eingänge berücksichtigt wird.

Vom Summationspunkt 48 geht ein Mach-Zahl-Fehlersignal zu einem zweiten Summationspunkt 54 und gelangt dann durch einen Auswahlschalter 58 als Steuersignal zu eJ.nem Motor 60, der einen Vierwegeschieber 62 einstellt. Der Schieber 62 ist über eine Leitung 64 mit einer Druckhydraulikquelle verbunden und weist Ausgänge 65 und 66 auf, die zu den Enden des Stellgliedes 38 führen. Ein derartiges Stellglied ist schematisch dargestellt» Der Schieber 62 leitet in richtiger Weise Druckflüssigkeit zum Stellglied 38, um den Betätigungsring 36 derart

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zu verschieben, daß entweder der Austrittsquerschnitt der Düse 32 vergrößert und verringert wird, und zv/ar in Abhängigkeit von der Größe und der Polarität des Steuersignals, wenn die Düse geöffnet oder geschlossen wird, wobei das Mach-Zahl-Fehlersignal verändert wird, um dieses Fehlersignal zu Hull zu uachen, und um dadurch die Soll-Mach-Zahl am Gebläseeinlaß einzustellen.

fc Um eine Stabilität für diese Steuerschieberschleife zu schaffen, wird ein Rückstellsignal durch eine mechanische Verbindung erzeugt, wobei diese iaechanische Verbindung zwischen dem Hing 36 und einem Düsenquer— schnittsignalgenerator 68 besteht, der einen Ausgang aufweist, dessen Größe die Ist—Querschnittsfläche der Düse 32 anzeigt· Dieses Signal wird einem Differenzierungskreia zugeführt, der in bekannter Weise als Ratensignalgenerator 69 tätig ist. Der Ausgang dieses Ratensignalgenerators geht durch einen Summationspunkt 70 hindurch und gelangt dann zum Summati ons punkt 54 als negative Rückkopplung oder negative Rückführung. Wenn die Düsenquerschnittsfläche mit großer Geschwindigkeit verändert wird, ist das dem Summati ons punkt 54 züge— führte Rückführsignal groß, und das dem Motor 60 zugeführte Steuersignal wird vermindert. Wenn jedoch umgekehrt die Veränderung mit geringer Geschwindigkeit er

folgt,

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folgt, so ist ein kleines sogenanntes Ratensignal vorhanden, und dies hat einen geringen Einfluß auf das Steuersignal·

bisher wurde angenommen, daß der Nachbrenner in betrieb ist. Diese Annahme soll auch bei der nun unmittelbar folgenden Beschreibung der Brennst of fs tr ömung zur ITachl-rennerbreimst off düse 40 aufrecht erhalten werden.

Die Brennstoff strömung sur IJachbrennerdüse 40 wird tiurch ein Sumeßventil 72 gesteuert. Dieses Zumeßventil 72 ist über eine Leitung 74 mit einer Druckpumpe 76 verbunden, und diese Pumpe ist vorzugsweise eine Zentrifugalpumpe, die durch eine mechanische Verbindung mit deni Ti'iebvierksrrtor 16 angetrieben v.'ird. Die iruiLpe 76 ist ihrerseits über eine Leitung 78 mit einem Brennstoffvorrat verbunden, wobei die Leitung 78 ein Ventil 80 aufweist· Das Ventil 72 kann einen üblichen Aufbau |

haben-und kann zwei Elemente öl und 83 aufweisen und kann die Brennatoffströmung als eine Punktion sowohl i

des Steuersignals des Flugzeugführers als auch des |

Druckes der IiUft, die vom Kompressor 18 abgegeben wird, zumessen· Die zuletzt genannte !Punktion v/ira durch eine Verbindung von einem Druckfühler 82 zu einem Signalgenerator 85 abgeleitet, der eine mechanische Ausgangs- :

verbindung

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verbindung mit dem Ventilelement 81 hat.

Da3 Ventil 72 und insbesondere das Element 83 wird als eine Funktion der Stellung des Leistungshebels 86 für den Flugzeugführer gesteuert, und zwar über den nun im folgenden beschriebenen Steuerkreis. Der Leistungshebel 86 wird vom Flugzeugführer von einer Ausgangsstellung aus, die durch die Linie χ gekennzeichnet ist, bis zu einer Stellung verschoben, die durch die Linie y gekennzeichnet ist, in der eine maximale Brennstoffströmung zur brennkammer 28 durch bekannte I-Iittel eingestellt wird, die sichnicht direkt auf die erfindungsgemäße · Steuerung beziehen und die deshalb nicht darge.stellt sind. Eine Bewegung des Leistungshebels 86 über die Stellung y hinaus löst eine Strömung von Brennstoff zur nachbrennerdüse 40 aus und steuert gleichzeitig liese Strömung.

Der Leistungshebel 86 ist mechanisch mit einem Hebel— Stellungssignalgenerator 88 verbunden, der ein Ausgangssignal erzeugt, welches einen gewünschten Schub darstellt, wenn der Leistungshebel über die Stellung y hinausbewegt ist. Dieses Signal wird dem Schubbedarfssignalgenerator zugeleitet, welcher ein Schubbedarfssignal in Termen eines richtigen Brennstoff-Luft-Verhältnisses berechnet, wobei die Triebwerkseinlaßtempe-

909887/09ΘΘ _ratur

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ratur "berücksichtigt wird. Es ist zu erkennen, daß zu diesem Zweck eine Verbindung zwischen dem Temperaturfühler 52 und dem· Schubbedarfssignalgenerator 90 vorgesehen ist.

Das Schubbedarfssignal gelangt dann in den Begrenzer 92, der verhindert, daß das Schubbedarfssignal für . eine gegebene Temperatur einen gegebenen Wert übersteigt. Es sei bemerk^, daß eine Eingangsverbindung λ zwischen dem Temperaturfühler 52 und dem Schubbedarfssignalbegrenzer 92 vorgesehen ist. Der Begrenzer 92 und der Signalgenerator 90 sind dem Durchschnittsfachmanii bekannt. Das Schubbedarfssignal geht dann durch einen Summierpunkt 94 hindurch und gelangt über Schalter 95 und 96 zum Summierpunkt 98. Yom Summierpunkt 98 wird ein Steuersignal einem Stellmotor 100 zugeführt, der mechanisch mit dem Ventile leinent 83 verbunden ist· Die beiden Elemente des Steuerventils 72 wirken als Vervielfacher, so daß das Brennstoff-Luft-Verhältniseingangssignal, welches durch das Bedarfssignal dem Motor 100 zugeführt wird, durch die Stellung des Ventilelementes 81 modifiziert wird, um die gewünschte Brennstoi'fströmung für das geforderte Brennst off-Luft-Verhältnis herzustellen.

Eine

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Eine mechanische Verbindung ist vom Ventilelement 83 zu einem Ventilatellungssignalgenerator vorgesehen. Der Ausgang dieses Signalgeneratora gibt die Ventilstellung wieder und dadurch, das tatsächliche Brennstoff-Luft-Verhältnis an den IT&chbrennerdüsen 40, Dieses tatsächliche Brennstoff-Luft-Verhältnissignal ■wird dann dem Sumniierpunkt 94 zugeführt, wo-dieses Signal mit dem Schubbedarfsignal verglichen wird, um ein Schubfehlersignal zu erzeugen. Dieses Schubfehlersignal wird zu Null, wenn das Ventilelement 83 derart verschoben ist, daß das.erforderliche Brennstoff-Luftgemisch für den geforderten Schub erzeugt wird«

Wie bereits dargelegt, beruht die vorstehende Beschreibung auf der Annahme, daß der nachbrenner bereits im Betrieb ist. Die Schaltung soll nun für den Zeitpunkt vor der Auflösung des llachbrennerbetriebes beschrieben werden.

Wenn der Leistungshebel 86 zwischen den Stellungen χ ι und y liegt, arbeitet das Triebwerk trocken· In dieser , Stellung tritt am Ausgang des Leistungshebelstellungsaignalgenerators 88 kein Signal auf· Wenn der Generator 88 kein Signal abgibt, ist das Ventil 80 geschlossen und sperrt die Brennst off strömung zur Nachbrennerdüse 40 ab, sodaß keine Nachbrennerverbrennung stattfindet. Aus noch zu beschreibenden Gründen wird vorzugsweise

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während

während des trockenen Betriebes der Querschnitt der Austrittsdüse 32 als Punktion der Leistungshebe!einstellung gesteuert oder hat eine feste Öffnung, anstatt daß diese als Punktion des Hach-Zahl-Fehlersignals gesteuert wird, wie es vorher beschrieben wurde.

Bei der Schaltung wird der Düsenquerschnitt als Funktion der Leistungshebelsteuerung gesteuert und zwar durch eine mechanische Verbindung vom Hebel 86 zu einem

DüsencuerschnittsbedarfSignalgenerator 104. Dieser f

Signalgenerator 104 kann von bekanntem Aufbau sein und erseugt einen Ausgang, der eine gewünschte Querschnitt sfläche wiedergibt.

Dieses Signal für die gewünschte Querschnittsfläche wird am Summationspunkt 106 mit einem Ist-Querschnitteflächensignal verglichen, welches vom Generator 68 komr.t, um ein Büsenquerschnittsfehlersignal zu erzeugen« Es ist su erkennen, daß eine mechanische Verbindung a zwischen dem Hebel 86 und dem Schalter 58 vorgesehen ist. Wenn sich" der Leistungshebel zwischen den Stellungen χ und y befindet, wird der Kontaktarm des Schalters 86 derart bewegt, da3 dieser den Kontakt 58a berührt. Das Düsenquerschnittsfehlersignal wird dadurch auf den Motor 60 übertragen, wodurch der Schiebeer 62 Verstellt wird, um die Querschnittsflache der Düse 32 entsprechend der Stellung des Leistungshebels 86 ein-

Wenn

\ienn es gewünscht ist, den Nachbrenner einzuschalten, so wird der leistungshebel 86, wie dargestellt, über die Stellung y hinaus verschoben und dann treten die folgenden Ereignisse ein. Der Kontaktarm des Schalters 58 wird versohwenkt und berührt den Kontakt 58b. Das Steuersignal, welches als eine Punktion des Mach-Zahl-Fehlers abgeleitet wird, wird dem Motor 60 zugeführt. Wenn der Nachbrennerbetrieb eingeleitet ist, stellt der Düsenquerschnittssignal-Bedarfsgenerator 104- die Querschnittsfläche der Düse 32 an einer Stelle ein, die dicht bei der Mach-Zahl für den Gebläseaustritt bei der Nachbrennerzündung liegt„ Es tritt jedoch eine · gewisse Verschiebung der Querschnittsfläche der.Düse 32 ein, wenn die Steuerung dieser Querschnittsfläche über die Machzahlsteuerung erfolgt.

!■Ixt der Umschaltung des Schalters 58 auf die sogenannte Kachzahlsteuerung wird auch ein Ausgang am Leistung^- h^belstellungüsignalsgenerator 88 erzeugt. Dieses Bedarfssignal gelangt zum Sumnationnpunkt 94- und dann zum Schalter 95. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch der Kontaktarn: des Schalters 95 statt Kit dem Kontakt 95b mit deia Kontakt 95a verbunden, Wenn der Schaltarm gegen den Kontakt 95b anliegt, wird ein Ve η ti Is el; lie ßsignal vom Generator 108 den Kotor 100 zugeführt, um das Venti!element 83 in eine Stellung für minimale Strömung zu verschieben. Diese minimale Strömung ist

909887/0988 ausreichend_t ^__

ausreichend, um die Anfangszündung des Brennstoffes an der Nachbrennerdüse 40 zu bewirken. Das Schubbedarfssignal wird ebenfalls an einen Ztind- und Plammendeiäs:- torkreia 110 angelegt. Diese Schaltung 110 betätigt zuerst die Zündung für die minimale Brennstoffströmung die von den Nachbrennerdüsen 40 abgegeben wird.

Gleichzeitig wird die Schaltung 110 betätigt, um die Zündung 112 in Gang zu setzen. Das leistungshebel-Stellungssignal des Generators 88 wird ferner der Und- _Λ Schaltung 114 ztigeführt. Und-Schaltungen sind an sieh bekannte Schaltungen und benötigen zwei Eingänge, um einen Ausgang zu erzeugen. Es ist zu erkennen, daß das Leistungshebel-Stellungssignal einen Eingang darstellt. Ein zweiter Eingang wird erzeugt, um anzuzeigen, daß der Triebwerksrotor eine erforderliche minimale Drehzahl erreicht hat. Zu diesem Zweck ist eine mechanische Verbindung mit dem Triebwerksrotor 16 vorgesehen und dieser !Priebwerksrotor 16 ist mit einem Rotordrehzahlsignalgenerator (M" ) verbunden. Wenn dieaes Sig- I nal einen bestimmten Pegel erreicht, geht das Signal durch eine Diode 118 hinduroh und gelangt zur Und-Schaltung 114, wodurch eine Ausgangsspannung erzeugt wird, welche ein Solenoid 120 erregt. Dieses Solenoid 120 ist mechanisch mit dem Ventil 80 verbunden und öffnet dieses. Brennstoff strömt dann zum Zumeßventil 72, welches automatisch auf eine minimale Strömung eingestellt ist, äodaß eine geringe Brennstoffmenge

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automatisch

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automatisch den Hachbrennerdüsen 40 zugeführt v/ird. Es sei bemerkt,- daß eine endliche Zeitdauer erforderlich ist, damit der Brennstoff die veraehiedenen Leitungen und Anschlußverbindungen zu den Düsen 40 füllen kann. Die Zündeinrichtungen können nun derart betätigt werden, daß ein minimaler Verlust an unverbranntem Brennstoff auftritt.

Das Zünden des Brennstoffes v/ird durch einen Flammendetektor 22 festgestellt, der ebenfalls in der im vorstehenden zitiierten TJS-Patentanmeldung beschrieben ist. Dadurch wird ein Eingang zur Schaltung 110 erzeugt, wodurch ein Solenoid 124 erregt wird. Die Erregung des Solenoides 124 hat aur Folge, daß der Arm des Schalters 94 verschwenkt wird, um den Kontakt 95b zu berühren. Das Schubbedarfasignal wird dann auf den Motor 100 übertragen, wodurch die Brennstoffströmung zu den Nachbrennerdüsen 40 erhöht wird.

Es ist bei großen Übergängen, wie beispielsweise bei der Zündung des Nachbrenners wünschenswert, daß eine Verbindung zwischen dem Brennstoff steuerkreis und dem Düsenquerschnittssteuerkreis vorgesehen ist, um ferner einen Schutz gegen ein Pumpen am Gebläse 24 zu erhalten.

Es ist zu erkennen, daß das Mach-Zahl-Abweichungssignal . vom Summationspunkt 48 einen Summationspunkt 126 zuge-9U9387/09ÖU

führt

führt wird. Ein maximales Machzahl-Abv.'eiehungs-Bezugssignal wird ebenfalls dein Summati ons punk t 126 von einem Signalgenerator 128 zugeführt. Wenn das tatsächliche Abweichungssignal das maximale Bezugs signal übersteigt, so kehrt sich die Polarität des Ausgangs des Summations-Punktes 126 um und ein Signal geht dann durch die Festkörperdiode 130 hindurch und gelangt zum Summationspunkt 98, um das Steuersignal zu vermindern, welches dem Stellmotor 100 zugeführt wird. Diese Verbindung Λ

bewirkt, daft, falls Brennstoff der Iiachbrennerdüse mit einer Rate zugeführt wird, die eine Veränderung des Ausgangsdruckes der Luft am Gebläse 24 bewirkt, die schneller ist als die, die durch die Einstellung des Querschnittes der Düse 32 kompensiert werden kann, die Rate der Brennstoffströmung dann proportional vermindert wird.

Wie bereite dargelegt, vird das K-achzahl-Abv/eichungs- oder Fehler signal von Sumniationspunkt· 48 durch ein negatives Rückführungssignal modifiziert und zwar durch ein Signal, welches die Rate wiedergibt, mit der der Düsenquerschnitt verändert vird. Das sich am SuLinjationspurikt 94 "bildende- Steuersignal wird durch ein positives Rüokfülirun_:~ssignal modifiziert, welches die ilnderungsrate der Eremstoffströmung wiedergibt. Su diesem Zweck wird aas vom Generator 101 kommende Ventilstellungssignal einem Brennstoffratensignalgenerator 120 auge-

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führt*

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führt. Bas Brennstoffratensignal wird dann mit dem QuersGlmittsratensignal am Summationspunkt 70 kombiniert. Wenn die Rate der Brennstoffströmung ansteigt, was eine v/eitere Vergrößerung des Austrittsquerschnittes der Düse erforderlich macht» so löscht aas Brennstoff ratenaignal das Querschnittsratensignal aus, sodaß keine Tendenz des Querschnittszunahmeratensignals "besteht, geringer zu werden, wenn ein Mach-Zahl-Abweik ohungssignal und ein Brennstoffrateneignal vorhanden ist, welche beide anzeigen» daß eine größere Austrittsquerschnittsfläche erforderlich ist.

Eine weitere Verbindung besteht zwischen diesen beiden Schaltungen dadurch, daß ein minimaler Düsenquer Schnitts· Bezugssignalgenerator 132 vorgesehen ist und dieser Generator wird von einem Signal des Detektors 122 betätigt, wenn eine Zündung eintritt. Der Ausgang des Generators 132 wird einem Summationspunkt 134 zugeführt. " Dieser Suiuinati onspunkt 134 hat einen Eingang, der mit «lein Düsenquerschnittsaignalgenerator 68 verbunden ist. Wenn der Düsenquerschnitt einen minimalen Wert hat, ermöglicht die Polarität des Signals des Summations-Punktes 134, daß dieses Signal durch eine Diode 136 als Ilinimalouerschnittssignal hindurchgeht· Dieses Minimalquerschnittssignal geht dann durch einen Verzögerungskreis 137 hindurch, um ein Solenoid 140 zu erregen und um den Ära des Schalters 96 in Anlage gegen

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den

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den Kontakt 9ßb zu Bringen _e Der Kontakt 9&b ist mit dem Yentilschließsignal-G-ezierator -|08 verbunden und automatisch wird dem Motor 100 ein Signal zugeführt^ wodurch das Ventilelement 83 in seine Minimalströmungsstellung verschoben wird« Alernativ kann der Ausgang des Summationspunktes 134 der !lammend etärfc or schaltung 110 zugeführt werden, damit das Solanoid 124 abgehen kann. In jjedem Pail wird die Brennstoffströmung automatisch auf ein Minimum reduziert, venn_t wie oben beschrieben, die Zündeinrichtungen in der llammendetektorschaltung enthalten sind^ so werden diese nicht länger betätigte

Das Minimal-Querschnittssignal bewirkt _t daß eine minimale Brennstoffströmung zum Haehbrenner eingestellt wird ujiciswar insbesondere, wenn lehlf unkt ionen in der Düsenaue rs chnittssteuermig auftreten. Beim %vüiäen hat die Düse üblicherweise einen minimalen Querschnitt. Ein Zünden der Brennstoffströmumg führt zu einer 2unajime des Düsenquerschnitt^s in einer relativ kurzen

Zeit und in einer Zeit, die geringer ist als die Zeitkonstante der Zeitverzögerungssohaltung 137> sodaß der Arm des Schalters 96 in Kontakt mit der Kontaktstelle 96a bleibt und Brennstoff viird weiterhin mit einer Rate zugeführt, die durch das Schubbedarfssignal unter normalen Bedingungen eingestellt wird_e lalls sich die Düse über die Minimalstellung hinaus nach der Zündung

ttee

ORS(SSMAL IMSPSGTiO

für eine Zeitdauer nicht öffnet, die größer ist als die Zeitkonstante der-Verzögerungasohaltung 137» wird dann die Brennstoffströmung automatisch vermindert.

Wenn der Leistungshebel unter die Stellung y bewegt wird, so wird der Schalter 58 automatisch verschoben, um den Kontakt 58a zu berühren. Das Ventil 80 wird geschlossen, da einer der Eingänge zur Und-Schaltung 114 fortfällt und danein Löschen der Vrebrennung durch den Detktor 122 festgestellt wird. Die Schaltung 110 verschiebt den Kontaktarm des Schalters 95 derart, daß dieser den Kontaktpunkt 95a berührt, wodurch ein Signal an den Hotor 100 abgegeben wird, welcher das Ventilelement 83 in die Minimalströmungsstellung verschiebt. Die Schaltung befindet sich dann in dem Zustand, der für die Zündung des Eaehbrenners beschrieben wurde»

t Aus der vorstehende» Beschreibung ist zu erkennen, daß die Austrittsgeschwindigkeit I'L, der vom Gebläse 24 abgegebenen Lufts, ein Basissteuerparameter für den endgültigen Querschnitt ist, durch den die Druckluft vom Gebläse 24 abgegeben wird· Sowohl dieser Austrittsctuersehnitt als auch äie Rate der ITachbrennerbrennstoff-Verbrennung,, die ebenfalls als eine Funktion von M_n-* gesteeuert werden kann, beeinflussen den Ausgangsdruck am Gebläse und den Pumpzustand des Gebläses.

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^! Unter

ORiGJNAIfNSPECTED

601560

Unter Hinweis, daß das Gebläse 24 ein Äsialströmungskompressor ist, sei auf Fig* 3 Bezug genommen« Diese . Fig. 3 stellt eine Kompressorcharakteri stilt dar« Die Bezieh.ungen_s die in dieser Kompressoreharakteristik dargestellt sind_t sollen sich nicht auf irgend einen speziellen Kompressor "beziehen, sondern ganz einfach die Beziehungen 'bestimmter JPar&mtes? darstellen, wobei diese ganz allgemein hei öem- SeKLäse 24 als auoh bei anderen Kompressoren verwendet werden !εδπηβιι«

Hauptsäeliliöh zeigt diese Kompressorcharakteristik die Beziehung zwischen dem Druckanstieg im Kompressor zur korrigierten Luftströmung durch den Kompressor. Der Druckanstieg wird hier als Verhältnis P3/P2 dargestellt, wobei P3 der Druck der vom Kompressor abgegebenen Luft ist und P2 der Druck der Luft am KompressoreinlaS. Eine soganannte Pumplinie zeigt den minimalen Luztströaungsciurchsatz durch den Kompressor für jeden gegebenen Wert P3/P2 an, der erforderlich ist, um das Pumpen zu verhindern. Drehsahlkurven, welche { die korrigierten Drehzahlen des Kompressorrotors darstellen, zeigen, dai .der Luftmassendurchsatz im allgemeinen ansteigt, v;eim die Drehzahl ansteigt und daS höhere Druckverhältnissö und dementsprechend Ausgänge mit höheren Energieniveaus bei höheren Drehzahlen erhalten vjerden»

3eia stationären Betrieb.ist bei jeder Drehzahlkurve

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ein - BAD ORIGINAL

-as- 1101560

ein Punkt vorhanden·, an welchem das Druckverhältnis und die Luftmas a ens tr ömung einen Energieausgang erzeugen, um einen vorgegebenen Schub des Triebwerkes zu erhalten* Eine graphische Verbindung dieser Punkte erzeugt eine Betriebskurve für einen stationären Betrieb* Wenn die Eotordrehzahl zunimmt, kann diese ■Betriebskurve eventuell die Puiqplinie an der Stelle schneiden, welche die theoretische maximale Energieabgabefähigkeit des Kompressors wiedergibt« Die hundertprozentige iDriebwerksdrehzahl wird so ausgewählt, daß sie unterhalb der maximalen Energieabgabefähigkeit des Kompressor liegt, um eine Sieherheitsgrenze gegen den Pumpzustand zu haben und um eine Betriebsreserve für die Steuerfähigkeit zu erzielen und um einen kurzzeitigen Hilfsbetrieb zu ermöglichen·

Bei einem Strahltriebwerk wird die Drehzahl des Kompressorrotors dadurch gesteuert, daß die Brennstoffströmung zur Hauptbrennkammer derart geregelt wird, daß eine Kompressordrehzahl für einen gewünschten Schub eingestellt wird* Bei Zweikreis-IrieTrwerken ist die Eotordrehzahl ebenfalls eine Punktion der Yerbrennungsrate im Trieb werk. Wenn es gewünocht ist,, das !riebwerk zu beschleunigen, ist eine Erhöhung des Energieausgangs des Kompressors erforderlich und dies wird dadurch erreicht, daß die Brennst off strömung zur Brennkammer erhöht wird, Dies führt zu einen Anstieg von P5,

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welcher

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welcher im Übergang größer ist als die Zunahme der korrigierten luftströmung. Me korrigierten Drehzahlkurven zeigen die Änderung der luftströmung an, die sich aus einer Änderung von P3 ergibt, wenn die Brennstoff strömung erhöht wird, tun den Energie aus gang des Kompressors über die Betriebslinie au erhöhen. Die Drehzahllinien zeigen ferner, djaß die Übergangsluftströmungen im wesentlichen unverändert bleiben, wenn \- P3 abnimmt, um den Energieausgang des Kompressor durch ; eine Verminderung der Brennstoffströmung zur Verbren-* nungskammer zu verringern, Bie üblichen Brennstoff- ; Steuersysteme begrenzen die Zunahme der Brennstoffstromung, um den Wert P3/P2 für eine gegebene Dreh- · zahl bei einer Besohleunigungsgrenze zu halten. Eine f graphische Darstellung derartiger Grenzen führt zu einer Besohleunigungsgrenzlinie, die ebenfalls in ]Pigo3 dargestellt ist. In gleicher Weise ist eine Drehzahl- -Verringerungsgrenze vorgesehen, die nicht unterschritten werden kann, wenn die Verbrennung in den Brennkam- mern nicht aufhöhren soll. Wenn die Brennstoffströmung abnimmt, so nimmt im Übergang der Wert P3 zu P2 schneller ab als die Luftströmung, Bei einer festen" Querschnittsfläche im luftkanal vom Kompressor zur Brennäkammer nimmt die Luftgeschwindigkeit zu, wie es beispielsweise durch die Hundertprozent-Geschwindigkeits- V linie dargestellt ist. Die Brennstoffströmung muß deshalb niß&t unter den Wert herabgesetzt werden, der er-909887/0988

forderlich

INSPECTEÖ

forderlich ist j ium den Wert P3/P2 oberhalb der Drehzahrverringerungsgrenze zu erhalten.

Es sei nun auf die Linien einer konstanten Maeh-Zahl M^₅ für die aus dem Kompressor austretende Luft hingewiesen· Diese Linien haben eine neigung, die in der gleichen Riehtung positiv ist, wie die Pumplinie und der Neigungswinkel unterscheidet sich im allgemeinen * nicht allzu sehr von der Pumplinie» Einige Kompressoren können eine einzelne Machzahl-Linie itaben, die im wesentlichen parallel zur sogannten Pumptlinie verläuft und die mit der'Beschleunigungs-Begrenzuiigslinie zusammenfällt. Diese Beziehungen gegenüber der Pumplinie sind ganz im Gegensatz zu denen der Gesehwindikgkeitslinien· Die Geschwindigkeitslinien und zwar oft diejenigen geringer Werte haben eine negative Krümmung beim Erreichen der Pumplinie» Diese Krümmung» wenn sie nooh ausgeprägter wird, erschwert nicht nur die Ermittlung und Berechnung eines angemessenen Brennstoffsteuersignals sondern setzt auch die Empfindlichkeit eines derartigen Steuersignals herab. Wenn eine Doppelkrümmung der Geschwindigkeitslinie, relativ zur Pumplinie vorliegt, wie es bei der 5C$-Linie in !ig, 3 gezeigt wird, nimmt das Verhältnis von P5 zu P2 ab, wenn die Lu£tmassenströmung ebenfalls abnimmt, die Berechnung des Steuersignals als !Punktion von P3/P2 und der Rotordrehzahl wird unpraktisch, wenn

909867/0988

nicht

-3i -

niciit sogar unmöglich, da es nicht bekannt ist, ob eine Abnahme Ton P3/P2 anzeigt* ob der Pump&ustand erreicbt ist oder niolit» ._■".; ■■"?. .

Da sowohl der Druckanstieg oder das Verhältnis der Kdmpressorströmung und der korrigierten !luftströmung inverse !Funktionen von Ϊ2 sind _t kann ein BeschleunigungSjgrenzsignal als Punktion der 5!riel3werfcsrotordrehzaiil , der KompreasoreinlaBteinperatur $2 und Pj berechnet \ierden» Dies erfolgt in den meisten lallen dtircli €i'e Yerwendung eines £D Garn,

Die Bereclnnang eines Steuersignals onter ferwendiing derartiger Paraiatereingänge-'iseis.t' die im irorsteilenden diskutierten ITaclitelle auf. Im weitesten Sitine wird

■ -

äer Brfindung die.Hacii*-2alil als einer der Srund

ise
paratem Terwendet, um die Brennst off strömung in einem i" Gas"fcurbinejitriebwerk zu steuern, um das Yerhälnis zv;i— scneii P3/P2 und äer !Luftmassenströmüng unter einem

Punkt au Iialten, an welciieat ein Pumpen auftreten wür de. Alternativ können die iiacli-2ahl—Parameter-Bezieliungen verwendet werden_s um auf eine andere Weise Έ3 einsustellöii, um ein Pumpen, zu verhindern. .

konstanter Maöh-'Saklen» die in I¹Ig* 3 dargestelüt werden, sind im wesentlichen relativ %vt P3/P2 linear (gerade) und ferner iiabeii die Gresehv/indigkeits^ Ii33±e2i keinerlei Doppelkrufflmuiigsbeziehungen zu den

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Mach-Zahllinien. Diese Beziehungen zeigen an_f daß ein Grenzsignal als Funktion einer Machzahl, des Viertes T2 und entweder von P3 oder von der korrigierten Rotordrehzahl abgeleitet werden kann. In diesem lall wird ein Grenzsignal abgeleitet, welches verhindert, daß das Verhältnis zwischen P3/P2 und der Massenluftströmung die Pumplinie übersteigt.

Die Verwendung M„,, T2 und der korrigierten Drehzahl als Parameter zur Berechnung eines Grenzsignals ermöglicht auch eine größere Genauigkeit, weil Μ*τ·ζ sich in den meisten Kompressoren im Verhältnis von 3*3 verändert, während sich P3 über einen Bereich von 20:1 verändert, wenn sich die Geschwindigkeit und die Höhe verändern,, Die geringe Variation von VL·*, ermöglicht eine höhere Auflösung der Druckmeßeinrichtung und damit eine größere Genauigkeit.

Der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß W . das Gebläse 24 im wesentlichen eine fe3te Drehzahl hat. Wenn das Triebwerk 10 mit Nachbrenner arbeitet, wird die Rotordrehzahl des Strahltriebwerkes im wesentlichen konstant gehalten und daduroh wird die Drehzahl des Gebläses auch im wesentlichen konstant gehalten. Es soll nun die in Mg. 2 dargestellte Drehzahloharakteristik auf das Gebläse 24 angewendet werden. Bei einem Betrieb mit hundertprozentiger Drehzahl und mit hundertprozentiger korrigierter Geschwindigkeit erzeugt

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der

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der Generator 50 ein Ausgangsaignal, dessen Größe einem Wert von M_n^ von 0,5 entspricht. Da die tatsächliche Gebläsedrehzahl eine bekannte Funktion von T₂ beim liachbrennerbetrieb ist, ist es nicht erforderlich, einen Drehzahleingang für den Signalgenerator 50 vorzusehen, obwohl die tatsächliche und die korrigierte Drehzahl des Gebläses sich bei verschiedenen Höhen und bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten verändert. Der Kompressoreinlaß (I₂) reicht aus, um einen Korrektionsfaktor zu schaffen« Wenn die Flugziistäaide ei- " ne korrigierte Drehzahl von 9O/o ergeben, so führt der Eingang Pp des Generatora 50 zu einem Ausgangssignal, welches eine Stärke hat, die dem höheren Wert von M^ für die 90$ige korrigierte Drehzahl bei- der .Beschleunigungsgrenzlinie entspricht. Bei der in Pig. 1 dargestellten Schaltung wird das Maehzahl-Fehlersignal für die korrigierte Drehzahl verwendet, um den Austritt squerschnitt der Düse 32 zu steuern, um "eine gewünschte Machzahl M~, aufrecht zu erhalten, sodaß der ä Druckanstieg innerhalb des Gebläses für eine gegebene , luftströmung unterhalb des Punktes gehalten wird, an welchem ein Pumpen auftritt. Dadurch ist es möglich, daß die Hauptsteuerung der Brennstoffs trömung zu den Hachbrennerdüsen 40 als Funktion des vom Flugzeugführer abgegebenen Schubbedarfssignals gesteuert wird und dies ist, wie bereits dargelegt, bei der Übergangserhöhung des Schubausganges des nachbrenners

von Bedeutung, wenn eine Große Zunahme von P^ durch 909887/0988

die *

die Nachbrennerverbrennung auftreten kann· Die Brennst off strömung zum Nachbrenner kann mit einer maximalen Sate erhöht v/erden, da der Düsenquerschnitt verändert wird, um ein Pumpen im Gebläse zu verhindern.

;. 2 zeigt ein einfaches Gasturbinentriebwerk 200, welches einen Axialströmungskompresaor 202, eine Brennkammer 204 und eine Turbine 206 aufweist. Der Betrieb dieses Triebwerkes ist im wesentlichen der gleiche wie der des in Pig. 1 dargestellten Haupttriebwerkes „ Es wird ein heißer Gasstrom erzeugt, wenn Luft durch den Kompressor 202 komprimiert wird, um die Verbrennung von Brennstoff in der Brennkammer 204 aufrecht zu erhalten. Der heiße Gasstrom treibt die Turbine 206 an. Der Rotor dieser Turbine ist mit dem Rotor des Kompressors 202 verbunden, und treibt diesen an. Der heiße Gasstrom wird beim Triebwerk 200 aus der Düse 208 ausgestoßen, um eine Schubkraft zu erzeugen. Es können auch andere Einrichtungen verwendet werden, um Nutzenergie dem heißen Gasstrom zu entnehmen.

Der vom Triebwerk 200 abgegebene Schub ist hauptsächlich eine Punktion der Brennstoffströmungsrate zur Brennkammer 204. Eine Leitung 210 verbindfit ein Zumeßventil 212 mit einem Brennstoffvorrat. Daa Zürneßventil regelt die Brennst of x"a tr ömung zu einer Leitung 214 und zu den Düsen 216 in der Brennkammer 204.» Das

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ZumeÜventil r _aq

• ' - 55 - · 160156Q

Zumeßventil 212 ist mechanisch mit einem Stellmotor 218 jrerbunden, der das Ventil entsprechend der Einstellung eines vom Flugzeugführer gesteuerten leistungshebels 220 einstellt, um einen gewünschten Schub zu erzeugen, der auf die Drehzahl des .!Triebwerkes bezogen werden kann, das heißt auf die Drehzahl des Kompressorrotors und des Turbineni?otors.

Der Leistungshebel 220 ist mechanisch mit einem Wandler 222 verbunden, der einen elektrischen Signalausgang erzeugt, dessen Größe eine gewünschte Triebwerks drehzahl anzeigt· Dieses Signal wird dem Dreh- " zahlbedarfsgenerator 223 zugeführt. Dieser Generator 223 ist mit einem Fühler 226 verbunden, der ein Signal erzeugt, welches die Iiufteintrittstemperatur des Kompressors 202 anzeigt« Das Drehzahlbedarfssignal des Generators 223 wird mit einem Drehzahl-Ist-Signal am Summations-Punkt 228 summiert. Das Drehsahl-Ist-Signal v/ird durch eine mechanische Verbindung des '2riebv;erkrotors mit einem Wandler 230 abgeleitet. Dieser Wandler 230 erzeugt ein Signal, dessen Größe proportional zur Triebwerksrotordrehzahl ist. Wenn das Ist—Drelizaiilsignal und das Soll-Drehzahlsignal nicht die gleiche Größe haben, so entsteht am Summationspunkt 228 ein Fehlersignal, welches, wenn es in vorgegebenen Grenzen liegt, durch Auswahlschaltungen 232 und 234 hindurchgeht und über einen Schalter 236

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und

und einen Summationspunkt 237 zu einem Integrator 238 gelangt. Vom Integrator 238 gelangt das Signal zu einem Verstärker 242 und wird dann als Steuersignal dem Stellglied 218 zugeführt, um das Ventil 212 zu verstellen, Ms die Brennstoffströmung zur Brennstoffkammer 220 ausreichend verändert ist, um die Ist-Drehzahl auf die Soll-Drehzahl zu bringen und zwar duroh eine Einstellung des leistungshebels 220. Danach wird kein Steuersignal mehr dem Stellglied 218 zugeführt und das Ventil 212 verbleibt in einer stabilen oder relativ stabilen Stellung«

Um die Stabilität und das Anspreohverhalten zu verbessern ist ein Brennstoffventil-Stellungssignalgenerator 244 vorgesehen, der mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 245 verbunden ist. Der Ausgang dieser Verzögerungsschaltung erzeugt ein Verzögertes, negatives Rückstellsignal am Summationspunkt 237» so daß das Steuersignal für das Stellglied 218 vermindert wird, um eine Übersteuerung bei der Änderung der Brennstoffströmung auszuschalten oder auf ein Minimum herabzusetzen. *

Die beschriebene Verwendung eines Drehzahlabweichungssignals zur Steuerung der Triebwerksdrehzahl ist üblich und wird bei der beschriebenen Schaltung verwendet um die Rate der Änderung der Brennstoffströmung

909887/0988 _für

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für verhältnismäßig kleine Änderungen der Triebwerksdrehzahl zu steuern. Um jedoch ein Pumpen des Kompressors oder ein Auslöschen der Flammen in der Brennkammer zu verhindern, werden die folgenden Einrichtungen verwendet, um den Betrieb des Kompressors 202 innerhalb der BesGhleunigungsgrenzlinie und der !Drehzahlvemngerungsgrenze zu halten, wie es in Verbindung mit Fig.3 erläutert wurde.

Die Mach-Zahl M„~ der aus dem Kompressor 202 austre- τ tenden Luft wird durch die Verwendung von Druckfühler 246 und 248 festgestellt, welche Signaleingänge für den Signalgenerator 250 für den Wert KL,, erzeugen« Dieser Signalgenerator 250 kann den gleichen Aufbau haben wie der in Fig. 1 dargestellte Signalgenerator 42, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches proportional zu Mjj., ist. Das M^-Signal wird an den Summationspunkten 252 und 254 mit den Drehzahlverringerungs-und Beschleunigungsgrenzsignalen verglichen· ([ Das Drehzahlverringerungs-Grrenzsignal M„~ wird von einem Signalgenerator 256 abgeleitet, dessen Eingang mit dem Drehzahlsignalwandler 230 verbunden ist' und mit dem Fühler 226 für die Größe T₂* Daa'Beaohleunigungsgrenzsignal v/ird durch einen Signalgenerator 258 erzeugt, der mit den gleichen Geräten verbunden ist.

Der Signalgenerator 256 erzeugt eine Ausgangsspannung,

die proportional zur Drehzahlverringerungsgrenze ist, 909887/0988

die

die in fig. 3 dargestellt ist. Der Drehzahleingang wird duroh den Tg-Eingang korrigiert, um den Viert M^., für die Drehzahlverringerungsgrenze und zwar für die Betrie bszustände zu bilden, unter denen das Triebwerk arbeitet. Wenn die Signale, die am Sumniationspunkt 252 verglichen v/eraen, ungleich sind, so v/ird ein-, Fehlersignal erzeugt. Zur Erläuterung 3ei angenommen, daß ein positives Steuersignal, v/elches dem Stellglied 218.zugeführt wird, eine Zunahme der Brennstoffströmung bewirkt, und daiB \:a negatives Steuersignal eine Abnahme der Brennst off Strömung bewirkt» \Iemn der Flugzeugführer einen erhöhten Schub fördert, 30 wird das Drehzahlfehlersignal positiv' und vierw. ein verringerter Schub gefordert wird, so wird das Drehzahlfehlersignal negativ.

Wenn der tatsächliche Wert von I-L.3 den Drehzahlverringerungagrenzwert M-,, überschreitet, das heißt, wenn dieser größer ist, so ist das Fehlersignal an der Signalwahlschaltung 232 positiv. Wenn ein derartigea Signal auftrifft, oder wenn das Drehzahlfehlersignal neggttiver iat als das Drehzahlverringerungsfehlersignal, so geht das Fehlersignal von ML·* durch die Schaltung 232 hindurch und wird als Steuersignal dem Stellglied 218 zugeführt, sodaß die Brennstoffströmung mit minimaler Rate vermindert wird, woduroh ein Verlöschen der Flammen in der Brennkammer 216 verhindert wird_e

909887/09 88 Der

_BAD ORIGIN*»-·

160156Q

Der Signalgenerator 258 für ein Beschleunigungsgrenzsignal erzeugt eine Ausgangsspannung, deren Größe die Beschleunigungsgrenzlinie für den Kompressor wiedergibt, wie es in Pig· 3 dargestellt wurde. Das Drehzahlsignal und das T^-Signal erzeugen eine Ausgangsspannung, welche den G-renzwert von M—, bei der korrigierten RotonTrehzahl bei den Betriebsbedingungen des Triebwerkes wiedergibt. Wenn.das tatsächliche Signal EL·- das Beschlaunigungsgrenzsignal übersteigt, so geht vom Suranationspunkt 254 ein negatives Fehlersignal ^

aus, welches durch einen Summationspunkt 255 hindurch geht und zum Minimumsignal-Wahlschalter 234 gelangt. Wenn ein derartiger Zustand eintritt, oder wenn das Beschleunigungsfehlersignal weniger positiv ist als das Drehzahlfehlersignal während der Beschleunigung, so wird das M_n,-Fehlersignal als Steuersignal &em Stellglied 218 zugeführt. Eine Verschiebung des Brennstoffventiles 212 wird auf diese Weise aufrecht erhalten, sodaß der Wert von EL·, immer demjenigen Wert entspricht, der auf der Beschleunigungsgrenzlinie liegt, wodurch f

ein Pumpen des Kompressors ausgeschaltet -wird.

Das Ausschalten des Pump ens des Kompz'essors ist in hohem Kaße kritisch und aus diesem Grund wird vorzugsweiseim Kreis 264 ein Signal erzeugt, welches der Inderungsrate des Wertes von M^, entspricht. Wenn sich der Wert M₁-,- sehr schnell ändert, so wird die Ausgangs-

909887/0988 spannung

BAD ORIGINAL

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spannung der Schaltung 264 dem Summationspurikt 255 als negatives Rückführsignal für das M^-Fehlersignal zugeführt, um dadurch die Rate der Brennstoffströmungs-Zunahme zur Brennkammer 204 zu begrenzen, um weiterhin den Übergangsdruckanstieg zu begrenzen, der zum Pumpen führen könnte.

Es sei bemerkt, daß unterhalb von etwa 50$ Triebwerksdrehzahl die Größe M^, kein wirksamer Paramter ist. ^ Die Wirksamkeit dieses Parameters ist oberhalb einer Drehzahl von 50 bis 80$ von Bedeutung und zwar in Abhängigkeit von der KompressorausIegungg Aus diesen Gründen werden die MN,-Linien in Fig. 3 unterhalb der 50$-Drehzahllinie nicht dargestellt.

Die Begrenzung der Brennstoffströmung während des Andrehens des Triebwerkes bis zur Leerlaufdrehzahl wird durch einen Signalgenerator 266 gesteuert, dessen Eingänge mit den Drehzahlwandler 230 verbunden W sind, dem Fühler 226 für die Kompressoreintrittstemperatur und dem Fühler 246 für den Kompressorauslaßdruck. Dadurch kann in bekannter Weise ein Andrehbreiuistoff-Steuersignal erzeugt werden· Wenn das Triebwerk angedreht ist, berührt der Arm des Schalters 236 den Kontakt 236b, wenn das Solenoid 268 erregt ist. Das Andrehsteuersignal kann dann duroh den Summierpunkt 269 und duroh den Schalter 236 hindurch gehen und kann als Steuersignal dem Stellglied 218

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zugeführt

zugeführt werden. Eine Verbindung des Brennstoffventilstellungssignalgenerators 244 mit dem Summationspunkt 269 schließt die Steuerschleife, zur Steuerung der Brennstoffströmung während des Andrehens des Triebwerkes_e

Wenn die Leerlaufdrehzahl erreicht ist, erreicht die G-röße des Triebwerk-Ist-Drehzahlsignals, welches einer Schaltung 270 zugeführt wird, einen vorbestimmten Wert, durch den ein weiterer Stromfluß zum Solenoid 268 lfl

unterbrochen wird. Wenn das Solenoid 268 abfällt, wird der Arm des Schalters 236 derart verschoben, daß dieser den Kontakt 236a berührt und die Brennstoffstrom mungsrate und die Triebwerksdrehzahl werden als Punktion des Drehzahlfehlersignals gesteuert und zwar innerhalb der Grenzen, die durch die Signalgeneratoren 256 und 258 angegeben werden, wie es im vorstehenden beschrieben wurde.

Die Pig. 1 und 2 stellen die Verwendung des Parameters ML·* zur Veränderung oder Begrenzung der Brennstoffströmung dar oder zur Veränderung oder Begrenzung der Düsenquerschnittsfläche, um den Druckanstieg im Kompressor einzustellen und zwar derart, daß ein Pumpen verhindert wird«, Es ist ferner dargestellt^ wie der Parameter ML··* gesteuert werden kann, um eine Un~ terbrechung der Verbrennung in dem Luftstrom, zu ver- ■ hindern, der vom Kompressor abgegeben wird. Andere 909887/0988

Aus führungs f ormen

Ausführungsformen, die im weitesten Bereich der Erfindung möglich sind, können hei verschiedenen Formen von Gasturbinentriebwerken verwendet v/erden oder bei anderen ausgeklügelten Steuersystemen, Beispielsweise kann der Parameter M.,-,, verwendet v/erden, um die veränderlichen Leitkranzschaufeln der Turbine 206 zu verändern, wobei eine derartige Steuerung ähnlich wäre, wie das in Pig. 1 dargestellte Steuersystem und zwar ^ dadurch, daß der wirksame Austrittsquerschnitt des Kompressors verändert wird» Jede gewünschte Stufe eines vielstufigen Kompressors oder eine Anzahl von Stufen können als ein Kompressor für sich betrachtet werden, um ein Begrenzunga- oder Steuersignal als Punktion der Mach-Zahl der austretenden Luft abzuleiten.

Ferner sei bemerkt, daß der Paraicsber 1'L₁.., nicht unbedingt am Kompressorauslaß gemessen werden muß, und ™ ea ist möglich, diesen Parameter an irgend einer anderen Stelle abzugreifen, solange dieser Wert eine vorhersagbare, vorbestimmte Beziehung zum tatsächlichen Wert hat.

©AD

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Patentansprüche

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Steuersystem fUr einen Axialströmungskompressor eines Gasturbinentriebwerkes oder dergleichen, wobei am Axialströmungskompressor eine bekannte Beziehung zwißchen den Druckanstieg im Kompressor und der korrigierten Gasströmung herrscht, die eine kritische Betii ebsgrenze erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem einen Fühler zur Feststellung der Mach-Zahl KW der aus dem Kompressor austretenden Luft aufweist, einen Steuersignalgenerator, der mit diesen Fühler verbunden ist, um ein Signal als eine Funktion von M«·= zu steuern, eine auf ein Steuersignal ansprechende Einrichtung, die auf das I«W-Steuersignal anspricht, um zu verhindern, daß die Beziehung zwischen dem Kompressordruckanstieg und dem korrigierten Luftdurchsatz die kritische Grenze übersteigt,

   2· Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Besiehung zwischen dem Druckanstieg und der korrigierten Gasströmung durch der. Kompressor feststellt , wann im Kompressor ein Pumpzustand auftritt und daß die auf das Steuersignal ansprechenden Einrichtungen derart ausgebildet sind, daß diese verhindern, daß die Beziehung zwischen dem Kompressordruckanstieg und dem Gasdurchsatz den

   Wert des Pumpzustandes erreicht. 909887/0988

   ■ ■ . 2t

   BAD ORiGiNAL

   3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Triebwerk eine Brennkammer zur Verbrennung von Brennstoff zwischen dem Kompressorauslaß Lind einem veränderlichen Querschnitt aufweist, durch den komprimiertes Gas hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Signalgenerator vorgesehen ist, um ein Signal zu erzeu-r gen, welches einen gewünschtem Wert von M--, und dem tatsächlichen Wert von M_n* für einen gegebenen Betriebszustand entspricht, wobei das Steuersignal eine Funktion der Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem gewünschten I/L·,-Signal ist und wobei Brennstoffströmungssteuerungen vorgesehen sind, welohe auf das tatsächliche MjT-z-Signal anspreohen, welches einen Grenzwert bezüglich.· des gewünschten Wertes von Mjr, übersteigt, um die. Brennstoffströmung zur Brennkammer herabzusetzen, wobei Signalgeneratoren vorgesehen sind, um ein Signal zu erzeugen, welches die Rate anzeigt, mit der der wirksame Querschnitt für den Austritt des komprimierten Gases verändert wird.

   4· Steuersystem nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch ge-

   kennzeichnet, daß eine Signalsummierschaltung vorgesehen ist, um die einzelnen Signale zu summieren, um ein Steuersignal zu bilden, dessen Größe proportional zu der Differenz der M^-Signale ist und zwar umgekehrt proportional .zu dem !^-Signal und direkt proportional zu dem QuerSchnittssignal, wobei die Einrichtungen zur Veränderung diesea Querschnittes auf dieses Steuersignal ansprechen. 909887/0988

   5. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Signalgeneratoren, die Signale erzeugen, welche die Soll-Drehzahl und die Ist-Drehzahl des Triebwerkes angeben, eine Summierungsschaltung, um diese Triebwerkssignale z,u summieren, um. ein Drehzahlabweichungssignal zu erzeugen, wobei dieses Abweichungasignal die Kompressorrotordrehzahl als eine Funktion des Abweichungssignales steuert, um die tatsächliche Triebwerksdrehzahl derart zu verändern, daß das Abveichungssignal zu Hull gemacht wird, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die auf den Steuersignalgrenzwert ansprechen, um die Rate zu steuern, mit der die Triebwerksdrehzahl verändert werden kann.

   6. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Signalgeneratoren, zur Erzeugung von Signalen, die einen gewünschten Wert von M,·,, und einen tatsächlichen Wert von Mvr, angeben und zwar für die korrigierte Drehzahl des Kompressors, eine Summierschaltung, um diese Signale zu summieren, um ein M^,-Fehlersignal zu erzeugen, einen Signalgenerator, um ein Signal zu erzeugen, welches die And e rungs rate des JYLpr-Fehlersignals anzeigt, eine Einrichtung, die auf ein Signal anspricht,, um die Rate zu begrenzen, mit der die Kompressor-Rotordrehzahl als Funktion des M^,-Fehlersignals und des M^-Batensignals erhöht v/erden kann, eine Steuerung^ die auf die Verschiebung des Leistungshebela anspricht, um die Brennstoff-

   909887/0988 .. ■ ,

   s tromungsrate '

   BAD ORIGINAL

   Strömungsrate zur Brennkammer zu steuern, einen Signalgenerator, der ein Signal erzeugt, welches die Iat-Drehzahl des Kompressorrotors wiedergibt, einen Signalgenerator, der auf ein Temperatur- und ein Drehzahlsißnal anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches einen Pumpgrenzwert von M*», für die korrigierten Betriebsbedingungen der Haschine wiedergibt.

   7p Steuersystem na-.li Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalgenerator vorgesehen ist, um ein Brennstoffsteuersignal für niedrige Drehzahlen als Punktion

   des Ist-Drehzahlaignals und wenigstens eines anderen Triebwerkbetriebsparameters als l-L,- zu erzeugen, daß Steuerungen vorgesehen sind, die auf das Steuersignal für niedrige Drehzahlen ansprechen, um die Bate einzustellen, mit der die Brennstofiströmung zur Brennkammer erhöht üLrd, wodurch ein Pumpzustand im Kompressor bei geringen Triebwerksdrehzahlen verhindert wird, daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die auf die Triebwerksdrehzahl ansprioht, die unterhalb eines vorgegebenen Wertes im Bereich von 50$ bis 80$ liegt, um das Steuersignal für die niedrige Drehzahl wirksam zu machen und um das M.·,,-Pumpfehl er signal unwirksam zu machen, wobei diese Schaltung derart aufgebaut ist, daß sie auf eine Triebwerksdrehzahl anspricht, die oberhalb

   O
   (O
   OD

   O₀ des gegebenen Wertes liegt, um das Steuersignal für die

   niedrige Drehzahl unwirksam zu machen und um das Pumpfehlersignal wirksam zu machen, um die Rate der Brennst off rate zu verringern. bäd ORiGtMA¹

   8.

   8. Steuersystem nach Anspruch 7» "bei welchem die Beziehung zwischen dem Druckanstieg und der korrigierten Gasströmung duroh den Kompressor ebenfalls feststellt, daß die Brennstoffverbrennung in der Brennkammer unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Summierschaltung vorgesehen ist, um das Soll-Drehzahlsignal und das Ist-Drehzahlsignal zu summieren, um ein Drehzahlfehier3ignal zu erzeugen, dessen Größe die Differenz zwischen äer Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl angibt und zwar mit einer Polarität für eine zu große Drehzahl und mit der entgegengesetzten Polarität für eine zu kleine Drehzahl, dai3 eine Brennstoff-Strömungssteuerung vorgesehen ist, die auf ein Steuersignal anspricht, um die Brennstoffströmung gemäß einem Steuersignal zu erhöhen, welches- eine Polarität hat, die entgegengesetzt zur Polarität des Signals ist, durch welche die Brennstoff strömung vermindert wird, daß auf Temperatur ansprechende Schaltunken vorgesehen sind, die auf das Temperatursignal und daa Drehzahlsignal ansprechen, um ein Signal zu erzeugen, 'welches einen Löschgrenzwert für HjT"* iür den korrigierten Betriebsaustand des Triebwerkes angibt, daß eine SuraneiiHChaltung vorgesehen ist, um den Ist-Wert von M™·* und den Löschwert dieser Größe su summieren, um ein Löschfehler signal zxi erzeugen, welches eine Größe hat, die den Unterschied zwischen diesen Signalen angibt, wobei dieses Signal eine Polarität aufweist und das Ist-Signal von VL·, geringer ist als das Löschsignal und wobei dieses Signal eine

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   entgegengesetzte

   BAD ORtGiNAL

   entgegengesetzte Polarität liat, wenn das Ist-Signal von Mjr, das Löschsignal überschreitet, wobei das M^- Pumpfehlersignal eine Größe hat, welche den Unterschied zwischen den Signalen anzeigt, wobei dieses Signal eine entgegengesetzte Polarität hat, wenn das Ist-Signal von lyL·, größer ist als das U^-z-Pumpgrenzsignal, wobei dieses Signal eine Polarität hat, v/enn das Ist-Signal von Mjj-z geringer ist als dieses Pumpgrenz signal und wobei Schalter vorgesehen sind, um aus den Fehlersignalen dasjenige Signal auszuwählen, welches die geringste Größe und die Polarität des Drehzahlfehlersignals hat und v/obei dieses ausgewählte Signal dann als Steuersignal der Brennstoffsteuerung zugeführt wird.

   9. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang für den Signalgenerator für das Ist-Signal von ILr-z vorgesehen ist, um ein Signal zu erzeugen, welches die Änderungsrate von M„, anzeigt, daß eins 3ui.uiier;jchaltung vorgesehen ist, um da3 .Änderungsratensignal von M^, unä aas Mjj^-Pump-Fehlersignal zu summieren, um das M,,·, Pump-Fehler signal zu vermindern, wobei die Schaltungen einen ersten Signalfehler haben, der als ausgewähltes Signal das Drehzahlverringerungs-Fehlersignal oder das Drehzahlfehlersignal durohläuft und zwar je nachdem, welches den größeren Wert relatir zu der entgegengesetzten Polarität hat und wobei ein zweiter Signalfehler vorgesehen ist, der als ausgewähltes Signal entweder das Drehzahl-Fehlersignal oder

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   das

   das Il-^-Pump-Pehlersignal durchläßt und zwar je nachdem "welches den geringsten Absolutwert relativ zu der einen Polarität hat, wobei dieses Signal dann als ausgewähltes Signal weiter verwendet wird*

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