DE1601848A1

DE1601848A1 - Synchronous control device for turbines

Info

Publication number: DE1601848A1
Application number: DE1968G0052464
Authority: DE
Inventors: Sivertsen Ove Mareno; Straney Kenneth Orral
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1967-02-20
Filing date: 1968-02-20
Publication date: 1971-01-21
Also published as: US3422831A; DK130155C; FR1566389A; NO128833B; DK130155B; DE1601848B2; NL6802075A; GB1211607A; SE344101B

Description

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PATENTANWALT DIPL.-ING. R. MOLLER-BCRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEYPATENT Attorney DIPL.-ING. R. MOLLER-BCRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEY

BERLI N-DAHLEM 33 · PO D8IELSKIALLEE 68 8 MONCH EN 22- WIDE N M AY ER STRASSEBERLI N-DAHLEM 33 PO D8IELSKIALLEE 68 8 MONCH EN 22- WIDE N M AY ER STRASSE

TEL. 0311 · 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244TEL. 0311 · 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS TELEX 0184057 TEL. 0811 225585 TELEGR. PROPINDUS TELEX 0524244

21 157 20. Februar 196821 157 February 20, 1968

General Electric Company Schenectady 5, N. Y. (USA)General Electric Company Schenectady 5, N. Y. (USA)

Synchron-Steuerungseinrichtung für TurbinenSynchronous control device for turbines

Die Erfindung betrifft eine Synchron-Steuerungseinrichtung für Turbinen, die mit über Zahnstangen- und Ritzelanordnungen in entgegengesetzten Richtungen wirkenden .Vorwärts- und Eückwärts-"Veritilen ausgerüstet sind, deren Stellung durch Signale von jeweils einem den Ventilgruppen zugeordneten Steuerschaltkreis beeinflußt wird.The invention relates to a synchronous control device for Turbines with over rack and pinion arrangements in forward and backward veritiles acting in opposite directions are equipped, their position by signals from a respective control circuit assigned to the valve groups being affected.

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes elektrohydraulisches Steuerungssystem für Antriebsmaschinen, beispielsweise Dampfturbinen. Insbesondere soll eine bessere Ventileinstellung mit einem tfeehselstrom^Servamechanismus auf elektrohydraulischer Basis err,ei;oht werden, durch den sowohl die Vorwärts- als auch . . ."die Hückwärte-Ventile einer Dampfturbine entweder unabhängig voneinander oder gleichzeitig in Abhängigkeit von entsprechenden Wechselstromsignalen eingestellt werden. ·The invention relates to an improved electro-hydraulic Control system for prime movers such as steam turbines. In particular, a better valve setting is intended with a tfeehselstrom ^ servo mechanism on electro-hydraulic Base err, ei; oht, through which both the forward and. . . "the hardness valves of a steam turbine either independently of one another or simultaneously depending on appropriate AC signals can be set. ·

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Bei der Steuerung einer Schiffsturbine ergeben sich folgende Notwendigkeiten: Der Wunsch für eine Steuerungsmöglichkeit, entweder von der Brücke oder vom Maschinenraum; das Erfordernis,auf die Dampfventile so einwirken zu können, daß die Turbinenwelle für Vorwärtsfahrt dreht und ebenso für Rückwärtsfahrt in umgekehrter Richtung dreht; die Fähigkeit, notfalls einen Drehzahlwechsel oder eine Drehzahlumkehr schnell durchführen, zu können; die Erstellung einer Steuerung, die die Kesselleistung im Hinblick auf Dampfmenge und -druck berücksichtigt,und schließlich die Notwendigkeit eines Schutzes gegen Überdrehzahlen der Türbine. Diese Anforderungen .bedingen eine Steuerungseinrichtung von extremer Betriebssicherheit und Flexibilität.The control of a ship's turbine results in the following Necessities: The desire for a control option, either from the bridge or from the engine room; the requirement to the steam valves to act so that the turbine shaft rotates for forward travel and also rotates in reverse direction for reverse travel; the ability to change the speed if necessary or to be able to perform a speed reversal quickly; the creation of a control system that regulates the boiler output on the amount and pressure of steam, and finally the need for protection against overspeeding of the door hinge. These requirements .bed a control device of extreme operational reliability and flexibility.

Bekannt sind Turbinensteuerungen, bei denen über elektrische Gleichstromsignale mit Verstärkungseinrichtungen bei hohen Drukken hydraulische Gestänge zur Steuerung der Ventilstellung betätigt werden. Derartige Einrichtungen verwenden vielfältig bekannte Steuerungstechniken, beispielsweise rückgeführte Signale von der Drehzahl der Turbinenwelle oder auch von der Ventilstellung für einen schnellen Wechsel der Einstellung der Ventile. Diese Systeme enthalten elektrische Summenschaltungen für die rückge— führten Gleichstromsignale mit Verstärkeranordnungen und arten in relativ ausgedehnten Steuerungsanordnungen aus, deren Genauigkeiten in einigen Anwendungen oft nicht garantiert sind.Turbine controls are known in which electrical direct current signals with amplifying devices at high pressures hydraulic linkage actuated to control the valve position will. Such devices use a variety of known control techniques, for example fed back signals from the speed of the turbine shaft or the valve position for a quick change of the setting of the valves. These Systems contain electrical summation circuits for the returned direct current signals with amplifier arrangements and types in relatively extensive control arrangements, the accuracy of which is often not guaranteed in some applications.

Frischdampfsteuerungen für Schiffsturbinen sind weiterhin "bekannt, bei denen die gewünschte Flexibilität der Wirkungsweise, der und Rückwärts-VentiIe entweder unabhängig oder gleichzeitig durch.Live steam controls for ship turbines are still "known, where the desired flexibility of the mode of action, the and reverse valves either independently or simultaneously.

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zwei getrennte elektrohydraulische Steuerungssysteme für die Ventile erreicht wird. Dabei enthält jede Steuerung ihre eigene umkehrbar einstellbare hydraulische Förderpumpe für den Antrieb eines Stellmotors mit konstanter Einstellung, der weiterhin auf die Ventilanordnung einwirkt. Das Vorsehen von zwei getrennten Ventilsteuerungen der eben beschriebenen Art vergrößert naturgemäß die Kosten der Schiffsturbinen-Steuerung erheblich. Diesen Nachteil will die Erfindung beheben.two separate electro-hydraulic control systems for the valves is achieved. Each control system contains its own reversibly adjustable hydraulic feed pump for driving one Servomotor with constant setting, which continues to act on the valve arrangement. The provision of two separate valve controls of the type just described naturally increases the cost of the ship's turbine control considerably. This disadvantage wants to fix the invention.

Die Erfindung besteht darin, daß ein gemeinsamer elektrohydrauli- ( scher Leistungsverstärker zur Aussteuerung der beiden Steuerschaltkreise vorgesehen int.The invention consists in the fact that a common electrohydraulic ( shear power amplifier for modulating the two control circuits provided int.

Der Vorteil der Erfindung ist, daß nur ein Leistungsverstärker ver-The advantage of the invention is that only one power amplifier

\fendet wird, um die beiden Steuerkreise zu betätigen, die einander widerstrebende Auswirkungen auf die Antriebsmaschine- haben.is used to operate the two control circuits that are mutually exclusive have adverse effects on the prime mover.

Weiter ist Gegenstand der Erfindung die Erstellung einer verbesserten und vereinfachten. Schiffsturbinen-Steuerung, bei der unabhängig voneinander oder gleichzeitig je nach Wunsch die Vor- und Rückwärts-Ventile betätigt v/erden.Another object of the invention is to create an improved one and simplified. Ship turbine control that is independent the forward and reverse valves from each other or at the same time as required operated v / earth.

Die Wechselstrom-Synchron-Steuerung nach der Erfindung ist für Antrieb smaschinen entwickelt, insbesondere für Dampfturbinen.The AC synchronous control according to the invention is for propulsion s machines, especially for steam turbines.

Schließlich ist das Wechselstrom-Synchron-System in Verbindung mit eir.em hydraulischen Leistungsverstärker sowohl für die Venti-lein-Finally, the alternating current synchronous system is associated with eir.em hydraulic power booster for both the valve

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stellung in Schiffsturbinen als auch in der Anwendung bei anderen Typen von Antriebsmaschinen geeignet.position in ship turbines as well as in use in others Types of prime movers suitable.

Kurz zusammengefaßt, enthält die Erfindung einen einfachen elektrohydraulischen Leistungsverstärker, der die Vor- und Hückwärts-Ventile in entgegengesetzten Richtungen zur selben Zeit oder getrennt bewegt, und zwar in Abhängigkeit von getrennten oder gleichzeitigen, die Ventile einstellenden Signalen. Der Leistungsverstärker verwendet Wechselstrom-Eingangssigiiale mit einer Summierung der getrennt rückgeführten Signale der Ventileinstellung mittels der Ausrichtung der Wicklungen von Gleichlauf-Steuergeräten.Briefly summarized, the invention includes a simple electro-hydraulic Power amplifier that valves the forward and reverse valves in opposite directions at the same time or separately moved, depending on separate or simultaneous, the valves adjusting signals. The power amplifier uses AC input signals with a summation the separately fed back signals of the valve setting by means of the alignment of the windings of synchronization control units.

Die Erfindung wird nunmehr in der folgenden Beschreibung erläutert, und zwar in Verbindung mit der Zeichnung, in welcher bedeuten:The invention will now be explained in the following description, in connection with the drawing, in which:

Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtdarstellung der Erfindung in der Anwendung als Frischdampf-Steuerung für Schiffsturbinen,Fig. 1 shows a schematic overall representation of the invention in use as a live steam control for Marine turbines,

Fig. 2 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm für die Ein- und Ausgänge der logischen Schaltkreise, die für verschiedene Arten der Wirkungsweise und der Schutzmerkmale eingesetzt werden,Figure 2 is a simplified schematic block diagram for the inputs and outputs of the logic circuits required for different types of operation and protection features be used,

Fig. 3 zeigt ein Schemabild einer geeigneten umkehrbar einstellbaren Förderpumpe in Verbindung mit der Anlage,Fig. 3 shows a schematic diagram of a suitable reversible adjustable Feed pump in connection with the system,

Fig. 4 ist ein vereinfachtes schematisches Schaubild für eine elektromechanische Vorhalt-Steuerung,4 is a simplified schematic diagram for a electromechanical lead control,

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung einer geeigneten Wechselstrom-Gleichlauf-Steuerung. ' 'Fig. 5 shows a graphical representation of a suitable ac synchronization control. ''

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In. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm für die Frischdampf-Steuerung bei Schiffsturbinen nach Fig. 1 gezeigt, und dieIn. Figure 6 is a block diagram for live steam control shown in ship turbines according to Fig. 1, and the

Fig. 7 gibt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Abänderung für eine einstellbare Turbinensteuerung mit einem mechanischen Antrieb wieder.Fig. 7 gives a simplified schematic view of a Modification for an adjustable turbine control with a mechanical drive again.

In Fig. 1 der Zeichnung treibt eine Dampfturbine, allgemein mit 1 bezeichnet, über eine Getriebeanordnung 3 die Schiffsschraube 2. Die Dampfturbine 1 umfaßt einen Turbinenabschnitt 4 mit einer ä Mehrzahl von Umlenkstufen als Yorwärtsturbine und einen Turbinenabschnitt 5 mit einer oder zwei Stufen als Eückwärtsturbine (Achteraus-Turbine), wie an sich als Bauart bekannt ist. Eine Anordnung von Vorwärts-Dampfventilen 6 mit einer geeigneten Hubstangen- oder Nocken-Steuerung dient zur Zuführung des Dampfes in den Turbinenabschnitt 4- für Vorwärtsfahrt, während eine weitere Ventilanordnung 7 zur Leitung des Dampfes in den Turbinenabschnitt 5 für Rückwärtsfahrt dient.In Fig. 1 of the drawing drives a steam turbine, generally designated 1, of a transmission arrangement 3, the propeller 2. The steam turbine 1 comprises a turbine section 4 with a like plurality of Umlenkstufen as Yorwärtsturbine and a turbine section 5 having one or two stages as Eückwärtsturbine ( Aft turbine), as is known per se as type of construction. An arrangement of forward steam valves 6 with a suitable lifting rod or cam control is used to feed the steam into the turbine section 4- for forward travel, while a further valve arrangement 7 is used to direct the steam into the turbine section 5 for reverse travel.

Auf der linken Seite der Fig. 1 sind wechselweise zu betätigende Steuerkonsolen 8 und 9 vorgesehen, die auf der Brücke und im Maschinenraum mittels der Handhebel 10 und 11 eingestellt werden können. Jedes Steuerkonsol ist mit einer Fernsteuerung für die Stellung der Tor- und Hüokwärts-Dampfventile 6 und 7 versehen. Die Übertragung der Steuerung zwischen der Brücke und dem Maschinenraum er.f al gt mittels eines-Ubertragungsschalters 12, der vor_T zugsweise im Maschinenraum angeordnet ist.On the left side of FIG. 1, alternately operated control consoles 8 and 9 are provided, which can be adjusted on the bridge and in the machine room by means of hand levers 10 and 11. Each control console is provided with a remote control for the position of the gate and turn-down steam valves 6 and 7. The transmission of the control between the bridge and the machine room is carried out by means of a transmission switch 12, which is _{preferably arranged in front of T} in the machine room.

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Aus den Steuerkonsolen 8 und 9 wirken die Bewegungen der Handhebel auf die Stellung der Rotoren von Gleichlauf-Steuermelder QX ein, die den Eonsolen zugeordnet sind. Das von jedem der beiden Konsole auszulösende CX-Signal wird über den Übertragungsschalter 12 zu einem Gleichlauf-Steuerumformer GT geleitet, wodurch die elektromechanisch« Vorhalt-Steuerung 20 betätigt wird. Die Vorhalt-Steuerung 20 betreibt zwei nockengesteuerte IPunktionsgeneratoren 21 und 22, die die Vor- und Rückwärts-Ventile entsprechend der Stellung des Gleichlauf-Steuermelders CX einstellen.The movements of the hand levers act from the control consoles 8 and 9 on the position of the rotors of the synchronization control indicator QX, which are assigned to the Eonsoles. That of each of the two Console to be triggered CX signal is passed via the transfer switch 12 to a synchronization control converter GT, whereby the electromechanical «lead control 20 is operated. The lead control 20 operates two cam-controlled I-function generators 21 and 22, which adjust the forward and reverse valves according to the position of the synchronization control indicator CX.

Die Vor- und Rückwärts-CX-Rotoren werden durch die Bewegung der Handhebel an den Steuerkonsolen eingestellt, d. h. sie suchen ihre neue Stellung mit einem Vorhalt-Betrag, der durch die Vorhalt-Steuerung 20 begrenzt ist. Daraus folgt, daß die Endstellung der Vor- und Rückwärts-CX-Rotoren nicht direkt mit der Einstellung der Handhebel korrespondiert, aber durch die mechanischen Funktions— generatoren 21, 22 wird für eine vorgegebene Handhebel-Einstellung eine genaue Ventileinstellung im Hinblick auf die Strömungseigenschaften der Schiffsschraube und des Schiffsrumpfes erzielt. ,,The forward and reverse CX rotors are driven by the movement of the Hand lever adjusted on the control consoles, d. H. They are looking for their new position with a lead amount that is determined by the lead control 20 is limited. It follows that the end position of the forward and reverse CX rotors is not directly related to the setting of the Hand lever corresponds, but through the mechanical function— Generators 21, 22, for a given hand lever setting, a precise valve setting with regard to the flow properties the propeller and the hull achieved. ,,

Die Wechselstrom-Spannungsverhältnisse in Abhängigkeit von >der Stellung der Vor- und Rückwärts-CX-Rotoren werden elektrisch au4* ein Vor-und Rückwärts-Gleichlauf-Differential-Fernmeldegerät CJjüC auf ge achalt et. Dabei kann das stellunggebende Signal für die Verbund Rückwärts-Ventile von einem der Steuerkonsole von der Brückt (oder vom Maschinenraum) ausgelöst werden.The alternating current voltage ratios as a function of> the Position of the forward and reverse CX rotors are electrically controlled a forward and backward synchronous differential communication device CJjüC on ge achalt et. The position-giving signal for the network Reverse valves from one of the control panels on the bridge (or from the engine room).

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Die an das Fernmeldegerät GDX gegebenen Wechselstromsignale sind bezogene Signale, die einer gewählten Stellung entsprechen. Die Ausgabeieistung von jedem der beiden Fernmeldegeräte ODX verändert, beeinflußt durch ihre Wellendrehung, die mechanische Bewegung eines Vorwärts-Überdrehzahl-Stellmotors 13 oder diejenige des Eückwärts-Überdrehzahl-Stellmotors 14. Die Einzelheiten der Überdrehzahl-Stellmotoren werden nicht \tfiedergegeben, da sie in ihrem Aufbau zu bekannt sind; sie enthalten ©!hydraulisch betätigte, federbelastete Kolben, die ihre Betriebsflüssigkeit von einer Kreiselpumpe erhalten, die von der Turbinenwelle angetrieben wird. Der Öldruck auf den Kolben steigt mit der Turbinendrehzahl bis zu einem durch die Feder bestimmten Anfangsdruck an, wobei der Kolben proportional mit der Turbinendrehzahl seine Stellung ändert, Die Stellmotarfeder ist so ausgebildet, d'aß der Kolben seine Stellung solange nicht ändert, bis die vorgegebene Überdrehzahl der' Turbine erreicht ist. Die Wellendrehung der Ferhmeldegeräte GDX durch die Überdrehzahl-Stellmotoren verändert deren Wechselstrom-Signal -Ausgabeleistung in der Weise, daß eine geringere Einstellung der Dampfventile erzielt wird, als durch die Einstellung der Handhebel hervorgerufen wurde, und zwar ui einen proportionalen Betrag entsprechend dem Grad der Turbinen-Überdrehzahl.The alternating current signals given to the telecommunication device GDX are related signals which correspond to a selected position. the Output of each of the two telecommunication devices ODX changed, influenced by their shaft rotation, the mechanical movement of a forward overspeed servomotor 13 or that of the reverse overspeed servomotor 14. The details of the overspeed servomotors are not given since they are in their structure are too well known; they contain ©! hydraulically operated, spring-loaded pistons that remove their operating fluid from a centrifugal pump that is driven by the turbine shaft. The oil pressure on the piston increases with the turbine speed up to an initial pressure determined by the spring, the Piston changes its position proportionally with the turbine speed, The servomotor spring is designed so that the piston is in its position does not change until the specified overspeed of the 'turbine is reached. The shaft rotation of the GDX remote signaling devices the overspeed servomotors change their AC signal -Output power in such a way that a lower setting the steam valves is achieved than was caused by the adjustment of the hand lever, namely ui a proportional Amount corresponding to the degree of turbine overspeed.

Von jedem der beiden Fernmeldegeräte ODX wird ein Signal zu einem Gleichlauf-Steuerumformer OT gegeben. In jedem dieser Umformer OT wird das die gewünschte Dampfventil-Einstellung repräsentierende Eingangssignal mit der Rotoreinstellung des ÖT-Gerätes verglichen, die der tatsächlichen Dampfventil-Einstellung entspricht. Die Differenz oder das Fehlersignal von jedem der OT-GerSte wird gleich-A signal becomes one from each of the two communication devices ODX Synchronization control converter OT given. In each of these converters OT is the one representing the desired steam valve setting Input signal compared with the rotor setting of the ÖT device, which corresponds to the actual steam valve setting. The difference or the error signal from each of the OT devices is

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zeitig auf eine Modenschaltung 15 gegeben. Die Schaltung 15 ist so ausgebildet, daß sie nur ein Fehlersignal allein auf einen elektrohydraulisehen Kraftverstärker durchläßt, der allgemein mit 16 bezeichnet ist.given early on a mode circuit 15. The circuit 15 is designed so that it only allows an error signal to pass through to an electrohydraulic booster, which is generally with 16 is designated.

Es ist zu bemerken, daß getrennte Kanäle für die Vor- und Rückwärts-Steuerung eingangsseitig zur Diodenschaltung 15 vorgesehen sind, und zwar für die Eingabe über einen Steuerkanal, entweder vom Steuerkonsol der Brücke oder des Maschinenraums. Der Ausgang der Diodenschältung 15 steuert dagegen nur einen einzigen Kraftverstärker 16, durch den beide Ventilanordnungen eingestellt xverden. It should be noted that there are separate channels for forward and reverse control are provided on the input side of the diode circuit 15, for input via a control channel, either from the control console of the bridge or engine room. In contrast, the output of the diode circuit 15 controls only a single force amplifier 16, through which both valve arrangements are set.

Der Kraftverstärker 16 umfaßt einen Wechselstrom-Verstärker 17 mit Einrichtungen zur Einführung passender'Bezugs- und Rückführungssignale, eine umkehrbar einstellbare Förderpumpe 18, einen hydraulischen Stellmotor 19 mit konstanter Einstellung und ein Untersetzungsgetriebe 24, das durch den Stellmotor angetrieben wird. Als Wechselstrom-Verstärker 17 wird ein kommerziell erhältlicher Hochleistungs-Verstärker verwendet.The force amplifier 16 comprises an alternating current amplifier 17 with devices for introducing suitable reference and feedback signals, a reversibly adjustable feed pump 18, a hydraulic servomotor 19 with constant setting and a Reduction gear 24 which is driven by the servomotor. As the AC amplifier 17, a commercially available one becomes available High power amplifier used.

Eine mit 23 bezeichnete Rückführungsschaltung mißt die tatsächliche, von der Förderpumpe 18 eingestellte Schieberstellung für den Vergleich mit der gewünschten Schieberstellung, die von der Diodenschaltung 15 in den Wechselstrom-Verstärker 17 in bekannter Weise eingegeben wird.A feedback circuit labeled 23 measures the actual, Slide position set by feed pump 18 for comparison with the desired slide position determined by the diode circuit 15 in the AC amplifier 17 in known Way is entered.

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Bei Betrieb des hydraulischen Stellmotors 19 werden über das Getriebe 24 die Vorwärts-Ventile 6 in der einen Richtung und die Rückwärts-Ventile 7 in der entgegengesetzten Richtung mittels der Zahnstangen- und Ritzelanordnungeri 25·, 26 bewegt. Dabei ist es wichtig, daß das Ritzel 25a· auf der Vorwärts-Zahnstange 25b angeordnet ist und das Ritzel 26a unterhalb der Rückwärts-Zahnstange 26b. Natürlich können auch andere Mittel für die unterschiedliche Bewegung der beiden "Ventilanordnungen an die Stelle der Ritzel und Zahnstangen treten, etwa ein Hebelgestänge für eine Ventilanordnung oder ein zusätzliches Getriebe an der Abgangsseite des Getriebes 24.When the hydraulic servomotor 19 is in operation, the transmission 24 the forward valves 6 in one direction and the reverse valves 7 in the opposite direction by means of the Rack and pinion arrangements 25 ·, 26 moved. It is there It is important that the pinion 25a is arranged on the forward rack 25b and the pinion 26a is below the reverse rack 26b. Of course, other means for the different movement of the two "valve assemblies" can be used in place of the pinions and racks occur, such as a lever linkage for a valve assembly or an additional gear on the output side of the gear 24.

Somit ist die mechanische Anordnung in der Weise ausgebildet, daß die Ventile durch die Drehung des Getriebes 24 in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wobei die tatsächlichen Bewegungen mit Hilfe von Vor- und Rückwärts-Kupplungen 28, 29 erfolgen. Die Kupplungen werden über getrennte elektrische Signale von einem Kupp lungs antrieb 30 ein- und ausgerückt. Wenn die Kupplungen ausgerückt sind, werden durch die Ventilfedern (nicht gezeichnet) die Ventile in normaler geschlossener Stellung gehalten.»Thus, the mechanical arrangement is designed in such a way that the valves by the rotation of the gearbox 24 in opposite directions Directions are moved, the actual movements taking place with the aid of forward and reverse clutches 28, 29. the Clutches are engaged and disengaged from a clutch drive 30 via separate electrical signals. When the clutches are disengaged are, the valves are held in the normally closed position by the valve springs (not shown). »

Die mit"31 bezeichnete logische Schaltungsanordnung in I¹Ig. 2 ist eingangsseitig mit den Steuerkonsolen 8, 10. und 9t 11 von der Brükke und dem IJaschinenraum, den Ventilantrieben 25 und 26, den Überdrehzahl-Stellmotoren 13 und 14 sowie dem Übertragungsschalter 12' verbunden. An der linien Seite der Pig. 2 sind diese Einrichtungen ' ift Blockform mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 dargestellt.The logic circuit arrangement labeled "31 in I ¹ Ig. 2 is connected on the input side to the control consoles 8, 10 and 9 t 11 from the bridge and the machine room, the valve drives 25 and 26, the overspeed servomotors 13 and 14 and the transmission switch 12 '' On the line side of Pig. 2, these devices are shown in block form with the same reference numerals as in FIG.

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Ausgangs s ei tig ist die logische Schaltungsanordnung 31 mit der Diodenschaltung 15 und dem Kupplungsantrieb 30 sowie weiteren Hilfsleitungen (nicht gezeichnet) für Kondensatpumpen, hydraulischen Ablaßventilen usw. verbunden, wobei letztgenannte Einrichtungen nicht für die Erfindung wesentlich sind.The output side is the logic circuit arrangement 31 with the Diode circuit 15 and the clutch drive 30 and others Auxiliary lines (not shown) for condensate pumps, hydraulic Drain valves, etc. connected, the latter devices are not essential to the invention.

Die logische Schaltungsanordnung 31 selbst besteht aus untereinander verbundenen logischen Bausteinen, z. B. bekannte Bausteine vom UND- oder vom ODEB-Typ. Die Ausbildung solcher Schaltkreise ist konventioneller Art und· gut bekannt, so daß die Betrachtung der folgenden Eunktionsbeschreibung keine Schwierigkeiten mit sich bringt.The logic circuit arrangement 31 itself consists of one another connected logical building blocks, e.g. B. known blocks of the AND or ODEB type. The formation of such circuits is of a conventional type and is well known, so that consideration of the following functional description will not have any difficulty brings itself.

Die logische Schaltungsanordnung 31 leitet ihre Informationen eingangs s ei tig von Zweipunkt-Gjrenzschaltern ab und ist ausgangsseitig vor.bestimmt in Verbindung mit der Anordnung der UND- und ODEH-Bausteine. Drei Grenzschalter 32 von jedem Steuerkonsol· 8 und 9 zeigen die Stellung der Handhebel 10 und 11 an, und zwar zeigen sie Stellungen für Yor- oder Bückwärtsfahrt bzw. eine neutrale Stellung an. Die Grenzschalter 33 von den Überdrehzahlt-Stellmotoren dienen zum Überregeln des normalen Signals für die jThe logic circuit arrangement 31 conducts its information on the input side from two-point limit switches and is on the output side determined in connection with the arrangement of the AND and ODEH modules. Three limit switches 32 from each control panel 8 and 9 indicate the position of the hand levers 10 and 11, namely they show positions for Yor- or Brückwärtsfahrt or one neutral position. The limit switches 33 from the overspeed servomotors serve to over-regulate the normal signal for the j

j Kupplungsbetätigung, und sie rücken die Kupplungen aus, wenn elp.e j clutch actuation, and they disengage the clutches when elp.e

vorgegebene schädliche Überdrehzahl erreicht wird. Der GrenzschjU.- -ter 34 vom Übertragungsschalter zeigt an, ob die Steuerung von dar Brücke oder vom Maschinenraum auegeht. Zwei Grenzschalter 35 von Jedem der beiden Ventilantriebe 25 und 26 zeigen die Stellungen! der Vor- und Rückwärts-Ventile ebenso wit ihre geschlossenen St*l~predetermined harmful overspeed is reached. The GrenzschjU.- -ter 34 from the transfer switch indicates whether the control of the Bridge or from the engine room. Two limit switches 35 of Each of the two valve drives 25 and 26 show the positions! the forward and reverse valves likewise wit their closed st * l ~

lungen oder ausgewählte Stellung·!), bei bestimmten Dampfdurchsätzen-lungs or selected position!), with certain steam flow rates -

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BAD ORlQINAL ^BAD ORlQINAL ^

an, beispielsweise bei 50 % Dampfdurchsatz.on, for example at 50 % steam throughput.

Ausgangsseitig werden von der logischen Schaltungsanordnung 31 zitfei Signale zur Diodenschaltung 15 geleitet, die als Fehlersignal (vor- oder rückwärts) in den Wechselstrom-Verstärker 17 eingegeben werden. Beide Fehlersignale lösen ein Übereinanderarbeiten der Ventile aus, z. B. ein Schließsignal in der Vorwärts-Steuerung und ein Öffnungssignal in der Rückwärts-Steuerung, während die Diodenschaltung 15 in Verbindung mit den logischen Ausgängen nur das Schließsignal durchläßt und somit das nicht das Schließen des Ventils steuernde Signal sperrt, egal welches Ventil angesprochen ist.On the output side, signals are passed from the logic circuit arrangement 31 to the diode circuit 15, which are used as an error signal (forwards or backwards) can be input to the AC amplifier 17. Both error signals cause the valves to work on top of each other off, e.g. B. a closing signal in the forward control and an opening signal in the reverse control, while the diode circuit 15 in connection with the logical outputs only that The closing signal lets through and thus not the closing of the valve controlling signal blocks, regardless of which valve is addressed.

Der Kupplungsantrieb 30 wird entsprechend von der logischen Schaltungsanordnung 31 in der Weise gesteuert, daß er dem Übereinanderarbeiten der Ventilbewegungen folgt. Beispielsweise wenn beide Kupplungen eingerückt sind, öffnen die Rückwärts-Ventile bei geschlossenen Vorwärts-Ventilen und umgekehrt. Wenn nur eine Kupplung eingerückt ist, kann nur ein entsprechendes Ventil öffnen.The clutch drive 30 is corresponding to the logic circuit arrangement 31 controlled in such a way that it works on top of each other follows the valve movements. For example, if both clutches are engaged, the reverse valves open when they are closed Forward valves and vice versa. If only one clutch is engaged, only one corresponding valve can open.

Die hydraulische Pumpe und die mit ihr verbundenen Einrichtungen (Pos. 18 in Fig. 1) ist konventioneller Bauart und hinsichtlich ihrer Anordnung in Fig. 3 wiedergegeben. Eine umkehrbar einstellbare Förderpumpe 36 ist in bekannter Weise zur Erzeugung eines hohen hydraul-isehen Druckes in jeder Richtung ausgebildet und hält einen vorbestimmten Strömungsbetrag durch die Einstellung eines Schiebers (nicht gezeichnet). Der Schieber wird von einem hydraulischen Stellmotor 37 eingestellt, der durch ein Steuerventil'38The hydraulic pump and its associated devices (pos. 18 in Fig. 1) is of conventional design and with regard to their arrangement is shown in FIG. A reversibly adjustable feed pump 36 is known in the art for generating a high hydraulic pressure developed and maintained in every direction a predetermined amount of flow by adjusting a slide (not shown). The slide is operated by a hydraulic one Servomotor 37 set, which is controlled by a control valve 38

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verstellt werden kann. Das Steuerventil 38 regelt die Einströmung eines "relativ geringen Druckes von einer Pumpe 39 in Verbindung _... mit einem elektrischen Signal vom Wechselstrom-Verstärker 17· Ein Elektromotor 40 treibt sowohl die Mederdruck-Pumpe 39 -als auch die umkehrbar einstellbare Förderpumpe 36 an. Der Druck im Steuerventil 38 wird konstant gehalten mittels eines Rückschlagventils 41. Die Schieberstellung wird zum Verstärker 17 als Wechselstromsignal mittels eines Meßumformers 42 gegeben; der Meßumformer 42 kann als linear veränderlicher Differentialumformer mit einem beweglichen Kern ausgebildet sein, der mit dem Kolben im Stellmotor 37 verbunden iat.can be adjusted. The control valve 38 regulates the inflow of a "relatively low pressure from a pump 39 in connection with _... with an electrical signal from the AC amplifier 17 · An electric motor 40 drives both the Mederdruck pump 39 and the reversibly adjustable feed pump 36 on. The pressure in the control valve 38 is kept constant by means of a check valve 41. The slide position is sent to the amplifier 17 as an alternating current signal given by means of a transducer 42; the transducer 42 can be used as a linearly variable differential transducer with a movable Be formed core which iat connected to the piston in the servomotor 37.

Die Vorhalt-Steuerung 20 (siehe Fig. 1) wird mit vergrößerten Einzelheiten in Fig. 4 gezeigt. Die Hebel 10 und 11 an den Steuerkonsolen bewegen die Rotoren der Gleichlauf-Steuermelder OX. Da an jeder Steuerkonsole in Abhängigkeit von der Stellung des Übertragungsschalters 12 der Wirkungsablauf der gleiche ist, wird nur derjenige von der Brücke im folgenden beschrieben.The lead controller 20 (see FIG. 1) is shown in enlarged detail shown in fig. The levers 10 and 11 on the control consoles move the rotors of the synchronous control indicator OX. There on Each control console depending on the position of the transmission switch 12 the sequence of action is the same, will only the one from the bridge described below.

Ein Halbsektor der Drehung des Hebels 10 ist für die Stellung der Vorwärts-Ventile und der andere Halbsektor ist für die Steuerung der Rückwärts-Ventile eingerichtet. Die Hebelbewegung bildet sich an einer CX-Rotorwicklung 80 ab, wobei ein entsprechendes Signal in der OX-Statorwicklung 81 induziert wird, das in der Statorwick-• lung 82 des Gleichlauf-Steuerumformers OT reproduziert wird. Ein in der GT-Rotorwicklung 83 induziertes Signal wird dann an den Eingang eines konventionellen Wechselstrom-Verstärkers 84 gegeben. DerOne half sector of the rotation of the lever 10 is for the position of the forward valves and the other half sector is for the control the reverse valves set up. The lever movement is formed at a CX rotor winding 80, with a corresponding signal being induced in the OX stator winding 81, which is generated in the stator winding • treatment 82 of the synchronization control converter OT is reproduced. A The signal induced in the GT rotor winding 83 is then applied to the input a conventional AC amplifier 84 given. Of the

*f,* f,

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BAD ORIQINALBATH ORIQINAL

Verstärker 84- betreibt einen Zweiphasen-Motor 85» der im weiteren die Nocken der !Funktionsgeneratoren 21 und 22 antreibt. Über eine " mechanische Rückführung vom Motorausgang zur Betätigung der GT-Rotorwicklung 83 wird der Motor stillgesetzt, wenn er seine gewünschte Stellung erreicht hat, die durch den Handhebel 10'vorgegeben wurde.Amplifier 84- operates a two-phase motor 85 »which is hereinafter the cams of the function generators 21 and 22 drives. Over a " mechanical feedback from the motor output to actuate the GT rotor winding 83 the motor is stopped when it has reached its desired position, which is specified by the hand lever 10 ' became.

Eine Getriebeanordnung 89_?als Untersetzungsgetriebe dargestellt, erzeugt in Verbindung mit der Erregerspannung des Motors 85 eine Herabsetzung und steuert den Torhalt, bei welchem die Nocken in ihre neue Stellung einlaufen. Die Erregerspannung für den Motor wird durch die schnell einsetzende Vorhalt-Steuerung 86 geliefert, die normalerweise bei'einem reduzierten Wert festliegt und das Vorhalt-System 20 veranlaßt, die Bewegungsgeschwindigkeit der Dampfventile zu begrenzen derart, daß mit dem gewünschten Wechsel in der Dampfströmung befriedigende Leistungen erzielt werden. Eine volle Erregerspannung kann durch Betätigen der Drucktasten 87 oder 88 auf der Brücke oder im Maschinenraum erreicht werden, wodurch ein schnelles Ansprechen der Steuerung in Notfällen zur Schiffsführung erreicht werden kann. Die Yorhalt-Steuerung,86 enthält weiterhin eine Phasenschieber-Einrichtung zur Sicherheit der 'Anforderung des Zweiphasen-Motors 85 von einer Einphasen-Quelle.A gear assembly 89 _? shown as a reduction gear, generates a reduction in connection with the excitation voltage of the motor 85 and controls the gate stop at which the cams move into their new position. The excitation voltage for the motor is supplied by the lead control 86 which starts quickly and which is normally fixed at a reduced value and causes the lead system 20 to limit the speed of movement of the steam valves in such a way that the desired change in the steam flow results in satisfactory performance be achieved. A full excitation voltage can be achieved by pressing the pushbuttons 87 or 88 on the bridge or in the engine room, whereby a quick response of the control can be achieved in emergencies for the ship's command. The hold control 86 further includes a phase shifting device for safeguarding the request of the two-phase motor 85 from a single-phase source.

Wie vorher erwähnt, enthält der Steuerkanal von der Brücke oder vom Maschinenraum eine Reihe von Wechselstrom-Gleichlauf -Steuergeräten, die eine Summierung von elektrischen und mechanischen Signalen durchführen. Bei dem.in Hg. 4· als typisch dargestelltenAs previously mentioned, the control channel from the bridge contains or from the engine room a number of AC synchronous control units, which perform a summation of electrical and mechanical signals. In dem.in Hg. 4 · shown as typical

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Steuerkanal ist angenommen, daß er derjenige Kanal für die Leitung des Signals von der Brücke aur Einstellung der Vorwärts-Ventile ist, was durch die Einstellung des Übertragungsschalters 12 auch bestätigt wird. Eine gewünschte Dampfventileinstellung, die zunächst mit dem Handhebel 10 angezeigt ist, löst über den mechanischen Funktionsgenerator 21 in Fig. 5 eine nicht proportionale Bewegung der Rotorwicklung 44 im Gleichlauf-Steuermelder CX für die Yorwärtsfahrt aus. Ein entsprechend angepaßtes Signal wird in der Statorwicklung 45 des Melders GX induziert, das in der Rotorwicklung 46 des Gleichlauf-Differential-Fernmeldegerätes CDX abgebildet wird.. Eine gleich aufgebaute Statorv/icklung 47 in diesem Gerät CDX wird dieses Signal hervorbringen, wenn die relative Ausrichtung der Wicklungen 46 und 47 dieselbe ist. Wenn die Rotorwicklung46 dagegen entsprechend dem Vorwärts-Überdrehzahl-Stellmotor 13 durch dessen Einstellung auf eine vorgegebene Überdrehzahl orientiert ist, dann wird das Gerät CDX die Höhe des in der Wicklung 47 induzierten Bezugssignals auf einen proportionalen Betrag zur Stellung des Ausgangsgestänges 48 des Stellmotors 15 reduzieren. _t The control channel is assumed to be the channel for conducting the signal from the bridge for setting the forward valves, which is confirmed by the setting of the transfer switch 12 as well. A desired steam valve setting, which is initially indicated with the hand lever 10, triggers, via the mechanical function generator 21 in FIG. 5, a non-proportional movement of the rotor winding 44 in the synchronous control indicator CX for forward travel. A correspondingly adapted signal is induced in the stator winding 45 of the detector GX, which is mapped in the rotor winding 46 of the synchronous differential communication device CDX . An identically constructed stator winding 47 in this device CDX will produce this signal when the relative alignment of windings 46 and 47 is the same. If, on the other hand, the rotor winding 46 is oriented in accordance with the forward overspeed servomotor 13 by setting it to a predetermined overspeed, then the device CDX will reduce the level of the reference signal induced in the winding 47 to a proportional amount to the position of the output linkage 48 of the servomotor 15. _t

Das so abgeänderte Bezugssignal (oder nicht abgeänderte Bezugssignal in Abhängigkeit von der Turbinendrehzahl), das in der Wicklung 47 induziert wird, wird in der Statorwicklung 49 eines \ Gleichlauf-Steuerumformers OT abgebildet. Wie schon vorher wird nun in der Rotorwicklung 50 des Umformers OT eine Spannung induziert, die auf einen der beiden Eingänge der Diodenschaltung ' gegeben wird. The so modified reference signal (or not modified reference signal as a function of the turbine speed) induced in the winding 47 is ready to a \ constant velocity Steuerumformers OT in the stator winding 49th As before, a voltage is now induced in the rotor winding 50 of the converter OT, which voltage is applied to one of the two inputs of the diode circuit.

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_ _ IÖUIÖ4Ö_ _ IÖUIÖ4Ö

Zur Einstellung des Vorxrärts-Ventils im Sinne der Ausrichtung . der Rotorwicklung 50 dient eine mechanische Verbindung zum Rit-" zel 25a des Ventils. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Betätigung des Ventils in einer gegebenen Richtung erfolgt, und zwar wird das im Rotor 50 induzierte Signal das Ventilritzel 25a in eine solche Richtung bringen, wie sie der Reduzierung des Signals durch den Nachlauf der Rotorwicklung entspricht. Wenn das Ventil seine durch den Handhebel 10 hervorgerufene Stellung erreicht hat, wird es gestoppt (vorausgesetzt, daß das von der Ventilstellung bezogene Signal, das durch den Handhebel 10 vorgegeben ist, nicht durch das Wirksamwerden des Überdrehzahl-Stellmotors beeinflußt ist).For setting the pre-extract valve in terms of alignment. the rotor winding 50 is a mechanical connection to the Rit- " zel 25a of the valve. The arrangement is made so that the actuation of the valve takes place in a given direction, namely the signal induced in the rotor 50 becomes the valve pinion 25a in such a direction as the reduction of the Corresponds to the signal due to the overrun of the rotor winding. if the valve has reached its position caused by the hand lever 10, it is stopped (provided that the Valve position-related signal that is specified by the hand lever 10 is not influenced by the operation of the overspeed servomotor).

In Fig. 6 ist ein vereinfachendes Blockdiagramm gezeigt, dasReferring to Fig. 6, there is shown a simplified block diagram which

symbolisch und konventionell den gesamten Wirkungsablauf wiedergibt. Es ist hier zu beachten, daß iin einer einfachen Gruppe von Komponenten die Leistungsverstärkung von der Diodenschaltung I5 bis zur Getriebeanordnung 24 dargestellt wird, mit der die erforderliche Verstärkung vom elektrischen Eingangssignal bis zur mechanisch benötigten Leistung für die Ventileinstellung erreicht wird. Der hiermit zusammenhängende Aufwand wird aber nicht doppelt für Vor- und Rückwärtsfahrt benötigt, wie bei· bekannten Anordnungen. Der Leistungsverstärker 16 weist ein in sich geschlossenes Schaltungssystem auf, das sowohl die Wechselstrom-Verstärkung als auch das hydraulische System umfaßt. Die Schieberrückführung wird mit 52 in der Fig. 6 bezeichnet.symbolically and conventionally reproduces the entire process of action. It should be noted here that i in a simple group of Components the power gain from the diode circuit I5 is shown up to the gear assembly 24, with which the required Amplification from the electrical input signal to the mechanically required power for the valve setting achieved will. The effort associated with this, however, is not required twice for forward and reverse travel, as is the case with known arrangements. The power amplifier 16 has a self-contained circuit system, which both the AC amplification as also includes the hydraulic system. The slide return is denoted by 52 in FIG. 6.

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§ÄÖ ORIGINAL§ÄÖ ORIGINAL

Es gibt zwei Möglichkeiten für den Eingang in das geschlossene Schaltungssystem, von denen die eine durch das auf das Vorwärts-Ventil 6 'bezogene Signal 53 und die andere durch das auf das Rückwärts-Ventil 7 bezogene Signal 5^ gebildet wird, und zwar in Verbindung mit den Funktionsgeneratoren 21 bzw. 22. Die Rückführung über zwei außerhalb des geschlossenen Schaltungssystems liegende Schleifen (die mit dem inneren System gemeinschaftlich verbunder sind) werden mit 55 und 56 bezeichnet und stehen in Verbindung mit dem Zahnstangenantrieb für die Ventile. Wie früher erwähnt, kann mittels der logischen Schaltungsanordnung 31 Jede dieser außerhalb liegenden Schleifen durch Ausrücken der Kupplung 28 oder 29 geöffnet werden mit der Wirkung, daß sowohl das Steuersignal vom entsprechenden Ventil als auch das korrespondierende Hückfuhrungssignal von der Anzeige der Ventilstellung unterbrochen wird. Immer wenn beide Kupplungen eingerückt sind, kann nur eine der Diodenschleifen in der Steuerung wirksam sein. Das ist dadurch begründet, daß die Diodenschaltung 15 nur ein der Ventilstellung entsprechendes Fehlersignal in den gemeinsamen Leistungsverstärker 16 eintreten läßt. Das andere Ventil folgt der Steuerung der offenen Schleife.There are two options for entry into the closed circuit system, one of which is through the on the forward valve 6 'related signal 53 and the other is formed by the signal 5 ^ related to the reverse valve 7, namely in Connection with the function generators 21 and 22. The feedback over two lying outside the closed circuit system Loops (which are commonly connected with the inner system are) are denoted by 55 and 56 and are connected with the rack and pinion drive for the valves. As mentioned earlier, by means of the logic circuit arrangement 31, each of these outside loops are opened by disengaging the clutch 28 or 29 with the effect that both the control signal interrupted by the corresponding valve and the corresponding feedback signal from the display of the valve position will. Whenever both clutches are engaged, only one of the diode loops in the control can be effective. That's because of it reasons that the diode circuit 15 is only one of the valve position allows the corresponding error signal to enter the common power amplifier 16. The other valve follows the control of the open one Ribbon.

Die Überdrehzahl-Stellmotoreii 13 und 14 können im Moment des Auftretens einer Überdrehzahl die Bezugssignale 53 und 54 über die Leitungen 57 und 58 abändern, die die Vor- und Rückwärts-Steuerkanäle darstellen.The overspeed servomotors 13 and 14 can at the moment of occurrence an overspeed the reference signals 53 and 54 via the Modify lines 57 and 58 which are the forward and reverse control channels represent.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Erfindung wird augenscheinlich an den folgenden typischen Funktionsabläufen¹,The mode of operation of the invention shown in FIGS. 1 to 6 is evident from the following typical functional sequences ¹ ,

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wie sie "bei Schiffs-Antriebsanlagen auftreten. Beispielsiireise wenn das Schiff bei Volldampf-Vorwärtsfahrt nunmehr Frischdampf voll auf die Rücki\rärts-Ventile nehmen soll, wird mittels der logischen Schaltungsanordnung das Schließen der Vorwärts-Ventile bis zu 50 % Dampfdurchsatz (beispielsweise) eingeleitet, bevor <3Le Rückwärts-Kupplung betätigt xfird. Von diesem Punkt ab operie- ' ren beide Ventilanordnungen gleichzeitig, wobei die Rückwärts-Ventile um denselben Betrag Öffnen, wie die Vorwärts-Ventile schließen.as they "occur in ship propulsion systems. Example voyage when the ship is now to take live steam fully to the reverse valves during full steam forward travel, the closing of the forward valves up to 50 % steam throughput (for example) is initiated by means of the logic circuit arrangement before <3Le reverse clutch is actuated. From this point on, both valve assemblies operate simultaneously, with the reverse valves opening by the same amount as the forward valves closing.

Es ist wichtig zu merken, daß die logische Schaltungsanordnung so ausgebildet ist, daß das Rückführungssignal für das Schließen des Ventils, von der Ventilstellung kommend, solange gehalten wird, bis das Ventil geschlossen ist, wonach die Kupplung für dieses Ventil ausgerückt ist, was die Schaltung für die Öffnung des Ventils in der geschlossenen Schaltungsanordnung bewirkt, obgleich das Ventil in der offenen Schleife bereit ist zu öffnen (weil die Kupplung eingerückt war). In diesem Beispiel vnirde der Handhebel von Voll-Vorwärts auf Vo11-Rückwärts bewegt, wobei große Fehlersignale von beiden CT-Geräten für Vor- und Rückwärtsfahrt an der Diodenschaltung 15 anliegen. Diese beiden Fehlersignale lösen die öffnung der Rückwärts- und die Schließung der Vorwärts-Ventile aus. iTur das das Schließen der Vorwärts-Ventile anzeigende Signal wird über die Diodenschaltung den Leistungsverstärker 16 aktivieren. Da die Vorwärts-Kupplung eingerückt ist, werden die - . Vorwärts-Ventile anfangen zu sehließen, aber bei einem geeigneten •Punkt (über 50 % Durchsatz) wird die Rüekwärts-Kupplung durch dieIt is important to note that the logic circuitry is such that the feedback signal for the closing of the valve, coming from the valve position, is held until the valve is closed, after which the clutch for that valve is disengaged, which the circuit causes the valve in the closed circuit to open even though the valve in the open loop is ready to open (because the clutch was engaged). In this example, the hand lever is moved from full forward to Vo11 backward, with large error signals from both CT devices for forward and backward travel being applied to the diode circuit 15. These two error signals trigger the opening of the reverse and closing of the forward valves. Only the signal indicating the closing of the forward valves will activate the power amplifier 16 via the diode circuit. Since the forward clutch is engaged, the -. Forward valves begin to close, but at a suitable point (over 50 % flow) the reverse clutch is released through the

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BADBATH

logische Schaltung eingerückt, so daß die Rückwärts-Ventile anfangen zu öffnen, obgleich das Vorwärts-Signal die Steuerung betätigt. Die Rückwärts-Ventile öffnen durch Einwirken der offener. Schleife der Schaltung. Sobald die Vorwärts-Ventile geschlossen sind, überträgt die logische Schaltungsanordnung zur Rückwärtssteuerung durch Ausrücken der Yorwärts_Iuippluug urid Übernahme des Rückführsignals von der Rückwärtsfahrt. Danach wird das durch die Diodenschaltung 15 gesperrte Fehlersignal für die Einstellung der Rückwärts-Ventile von der geschlossenen Schaltungsanordnung übernommen, bis die gewünschte Einstellung erreicht ist.logic circuit engaged so that the reverse valves begin to open, although the forward signal actuates the control. The reverse valves open when the open ones act. Loop of the circuit. Once the forward valves are closed are, transmits the logic circuit arrangement for reverse control by disengaging the Yorwärts_Iuippluug urid takeover of the Feedback signal from reversing. Thereafter, the blocked by the diode circuit 15 error signal for setting the Reverse valves are taken over by the closed circuit arrangement until the desired setting is achieved.

Der vorbeschriebene Wirkungsablauf wird unter der Bedingung eines gleichzeitigen Vorwärts-Schließen-und-Rückwärts-öffnen-Signals von den Funktionsgeneratoren erreicht, das von einem einzigen Melder an der Steuerkonsole abgeleitet wird. Natürlich werden bei der Anzeige von der Brücken- oder Maschinenraum-Steuerkonsole zunächst nur das Schließen der Vorwärts-Ventile mit einer Bewegung und einige Zeit später die Anzeige des öffnens der Rückwärts-Ventile mit einer darauffolgenden Bewegung des Handhebels zwei unabhängig voneinander in die Diodenschaltung 15 eintretende Fehlersignale aufgelöst und die Ventile dann auch getrennt gesteuert.The above-described sequence of operations is under the condition of a simultaneous forward close and reverse open signal from the function generators derived from a single detector on the control panel. Of course, the Display from the bridge or engine room control panel initially only the closing of the forward valves with one movement and some Time later the display of the opening of the reverse valves with a subsequent movement of the hand lever two independently of each other error signals entering the diode circuit 15 are resolved and the valves are then also controlled separately.

Wenn die Turbine mit Überdrehzahl läuft, wird der angepaßte Überdrehzahl-Stellmotor ein Signal entsprechend einer vorgegebenen > niedrigeren Einstellung auslösen, das eingangsseitig als Bezugs*· signal den Ausgang des Fernmeldegerätes ODX abändert und, ^so eine Ventilbewegung in Schließrichtung einleitet·, die dem abgeänderten Bezugssignal angepaßt ist. Beim Überschreiten einer vorgegebenenIf the turbine is running at overspeed, the adapted overspeed servomotor will trigger a signal corresponding to a specified> lower setting, which modifies the output of the ODX telecommunication device on the input side as a reference * signal and ^thus initiates a valve movement in the closing direction which corresponds to the modified reference signal is adapted. When exceeding a specified

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BAD ORJQINALBAD ORJQINAL

_ ₁₉ _ IÖUIÖ4Ö_ ₁₉ _ IÖUIÖ4Ö

maximalen Überdrehzahl veranlaßt ein Grenzschalter am Überdrehzahl-Stellmotor das Ausrücken der Kupplungen und Schließen- der · Ventile.maximum overspeed is caused by a limit switch on the overspeed servomotor disengaging the clutches and closing the · valves.

Wie vorhergehend beschrieben, ist die Schnelligkeit der Ventilbewegung durch die Vorhalt-Steuerung 20 begrenzt, außer wenn die Drucktasten 87 und- 88 in Notfällen bei steigendem Durchsatz betätigt werden.As previously described, this is the speed of valve movement limited by the lead control 20, except when the pushbuttons 87 and 88 are actuated in emergencies with increasing throughput will.

Im übrigen sind in der Fig. 6 dieselben Bezugszeichen für die einzelnen Blockdarstellungen wie in den vorhergehenden Figuren verwendet worden.Otherwise, the same reference numerals are used for the individual in FIG Block diagrams have been used as in the previous figures.

Obgleich die Erfindung in der speziellen Anwendung bei einer Steuerungseinrichtung für Schiffsturbinen bes'chriebezi wurde, so können doch die Merkmale der Erfindung bei anderen Steuerungsarten verwendet werden, sofern diese als typische Drehzahlregelungen für Turbinen anzusehen sind, wie eine in Fig. 7 gezeigt wird. Eine Turbine 60 mit der Einlaßventilanordnung 61 ist mit der Stellung eines Handhebels 62 derartig verbunden, daß ein angepaßtes elektrisches Bezugssignal im Gleichlauf-Steuermelder OX erzeugt wird. Das Signal wird im Zusammenhang mit den Hotorstellungen im Fernmeldegerät ODX und im Umformer OT,genauso wie in Fig. 4 beschrieben wurde, abgeändert und als Fehlersignal von der Ventilstellung auf den Wechselstrom-Verstärker 63 geschaltet. Eine hydraulische Pumpe 64 entsprechend derjenigen nach Fig. 3 betreibt einen umkehrbaren hydraulischen Hotor 65 mit konstanter Einstellung und damit eine Getriebeanordnung 66. Eine elektrisch betätigte Kupplung 67 be-Although the invention is in particular application to a control device for ship turbines was described, so can however, the features of the invention are used in other types of control provided these are typical speed controls for turbines are to be viewed as one shown in FIG. A turbine 60 with the inlet valve assembly 61 is with the position of a Hand lever 62 connected in such a way that an adapted electrical reference signal is generated in the synchronization control indicator OX. The signal is used in connection with the hot spots in the telecommunication device ODX and in the converter OT, exactly as described in FIG. 4, modified and as an error signal from the valve position to the AC amplifier 63 switched. A hydraulic pump 64 accordingly that of Fig. 3 operates a reversible hydraulic Hotor 65 with constant setting and thus a Gear arrangement 66. An electrically operated clutch 67 loads

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wirkt im eingerückten Zustand die über das Getriebe 66 eingeleitete Drehung des Ext25eis 68 und damit die YerSchiebung der Zahnstange 69, wodurch ein Stellungswechsel im Ventil 61 erfolgt.that initiated via the gearbox 66 acts in the engaged state Rotation of the Ext25eis 68 and thus the shifting of the rack 69, whereby a position change in valve 61 takes place.

Die Ventilverstellung erfolgt in der Weise mit unbedeutenden Unter schieden, wie sie in Fig. 4 der vorher beschriebenen Anlage erläutert wurde. Der elektrohydraulische Verstärker weist Einrichtungen zur Erzeugung eines Vorhalt-Rückführungssignals auf, das bei normalen Bedingungen auf einen maximalen Wert begrenzt ist. Ein Wechselstrom-Tachometergenerator 70 ist mit dem hydraulischen Motor 65 verbunden und erzeugt eine zur Motordrehzahl, proportionale Spoiiinmg. Diese Spannung wird durch einen Begrenzerschaltkreis 71 blockiert, solange bis die Spannung einen Wert erreicht, der in Verbindung mit der maximalen Drehzahl des hydraulisehen Motors vorgegeben ist. Würde die Spannung diesen vorgegebenen Wert erreichen, dann würde sie über einen normalerweise geschlossenen Diodenschalter 72 auf den Eingang des Verstärkers 63 geschaltet werden. Die Rückführung der Schieberstellung erfolgt wie bisher über die Leitung 73·The valve adjustment takes place in the manner with insignificant sub different, as explained in Fig. 4 of the previously described system became. The electro-hydraulic booster has facilities to generate a lead feedback signal that is limited to a maximum value under normal conditions. An alternating current tachometer generator 70 is with the hydraulic motor 65 connected and generates a Spoiiinmg proportional to the engine speed. This voltage is blocked by a limiter circuit 71 until the voltage reaches a value that is shown in Connection with the maximum speed of the hydraulic motor is given. If the voltage would reach this predetermined value, then it would be closed above a normally Diode switch 72 connected to the input of amplifier 63 will. As before, the valve position is returned via line 73

Eine logische Schaltungsanordnung 7^ dient zum Schließen und öffnen des Diodenschalters 72 und betätigt den Kupplungsantrieb 75· Eingangsseitig ist die logische Schaltungsanordnung 7^ mit dem Überdrehzahl-Stellmotor 76 und den Drucktasten 77 und 78 verbunden.A logic circuit arrangement 7 ^ is used to close and open of the diode switch 72 and actuates the clutch drive 75 On the input side, the logic circuit arrangement 7 ^ with the Overspeed servomotor 76 and pushbuttons 77 and 78 connected.

Die Wirkungsweine der Anordnung nach Pig. 7 ist folgende: Wenn eine schnelle Ventilbevregung gcwünr.cht wird, öffnet dj e Drucktinte 77 den Diode: r.r.li-'ite'¹ 72, co cleii die VoutJ !bewegung ^icht heijiv■<■:;{; The effective wines according to Pig's arrangement. 7 is the following: If a rapid valve movement is desired, the printing ink 77 opens the diode: rrli-'ite ' ¹ 72, co cleii the VoutJ movement ^ not called ■ <■:;{;

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

ist, dagegen der Motor 65 sich bei maximaler Drehzahl bexfegt.is, on the other hand, the motor 65 is swept at maximum speed.

Wie vorher beschrieben, wird beim Auflaufen der Turbine auf Überdrehzahl proportional das in den Wechselstrom-Verstärker 63 eingegebene Bezugssignal herabgesetzt, was durch die Umschaltung der Eotorstellung im Fernmeldegerät GDX bewirkt wird. Wenn eine grade . so hohe Überdrehzahl erreicht wird, daß die Ventile geschlossen sein sollten, dann veranlaßt die logische Schaltungsanordnung 74· > ausgelöst durch den Überdrehzahl-Stellmotor, das Ausrücken der Kupplung 67 über ihren Antrieb 75, so daß die Ventilfedern das Ventil schließen. Dieser Vorgang kann ebenso über den logischen Schaltkreis durch die Drucktaste 78 ausgelöst xferden.As previously described, when the turbine is overspeed, that input to the AC amplifier 63 becomes proportional The reference signal is reduced, which is caused by switching the Eotor position in the GDX telecommunication device. When one is. so high an overspeed is reached that the valves should be closed, then causes the logic circuit arrangement 74 ·> triggered by the overspeed servomotor, the disengagement of the clutch 67 via its drive 75, so that the valve springs the Close valve. This process can also be triggered by the push button 78 via the logic circuit.

Durch die Erfindung wird für die Ventileinstellung über relativ billige und betriebssichere Gleichlauf-Steuergeräte eine einfache Steuerung erstellt, bei der geschlossene Schaltkreise in Verbindung mit relativ zueinander ausgeführten Drehungen von Botorwicklungen in billigen Wechselstrom-Gleichlauf-Steuergeräten eingesetzt und ausgenutzt werden.The invention makes it easy to adjust the valve using relatively cheap and reliable synchronization control devices Control created in which closed circuits in connection with relative rotations of Botorwindungen can be used and exploited in cheap alternating current synchronization control devices.

In der Anwendung der Erfindung bei einer Steuerungseinrichtung für Schiffsturbinen wird die der bei derartigen Systemen geforderte Flexibilität der Einrichtung unter verschiedenen Bedingungen durch einen gemeinschaftlichen Leistungsverstärker für den Betrieb der Vor- und Rückwärts-Ventile erreicht,; wobei entsprechend angepaßte Signale durcjh die eben genannten Gl eichlauf-Steuergeräte eingesetzt 'Werden* Hie^logische Schaltungsanordnung und der SteuermechanismusWhen the invention is applied to a control device for ship turbines, the flexibility of the device required in such systems is achieved under different conditions by a common power amplifier for the operation of the forward and reverse valves; wherein correspondingly adapted signals durcjh the aforementioned Eq used calibration run controllers' are Hie * ^ logic circuitry and the control mechanism

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für die in verschiedenen Richtungen zu bewegenden Ventile wird mittels der Steuerung über den gemeinsamen Leistungsverstärker mit dem Übereinanderarbeiten der "Ventile so durchgeführt, daß
die speziellen Erfordernisse des Schiffes mit seinem Kessel unter Herabsetzung der Kosten der Einrichtung erfüllt werden.for the valves to be moved in different directions is carried out by means of the control via the common power amplifier with the superimposition of the "valves" in such a way that
the special requirements of the ship and its boiler are met while reducing the cost of the facility.

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Claims

PATBNTANWXLTe 1801848 p & Jfng. Jfämi- jfäinri PATENT ADVOCATE DlPL-ING. R. MtJLlER-BORNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY B ER LI N-DAHLEM 33 · PODBlELSKtALLEE 68 f% 8 MD N CH EN 22 ■ Wl 0 E NMAYE SSTR AS S E TEL. 0311.742907-TElEGR. PROPINDUS TELEX 0184057 ζ J "TEL. 0811-225585 · TElEGR. PROFINOUS - TELEX 05 24244 157 February 20, 1968 General Electric Company Schenectady 5, H. Y. (U / 3A) claims

1. Synchronous control device for turbines with over Rack and pinion arrangements in opposite directions Direction-acting forward and reverse valves are whose position is indicated by signals from. jexfeils affects a control circuit associated with the valve groups i-; ird, characterized in that a common electrohydraulic power amplifier (16) for modulation of the two control circuits is provided.

2. Control device according to claim 1, characterized in that net that the electrohydraulic ^ power amplifier (16) in combination is an AC amplifier, a reversible one adjustable hydraulic feed pump (18), a hydraulic servomotor (19) and a reduction gear (24) contains the output with rack and pinion and Hitzelan Regulations (25, 26) via switchable clutches (28. 29)

-, erbuaden 5 St. 009884/0398'-, erbuaden 5 St. 009884/0398 '

BADBATH

3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that that in an AC synchronization control system (OX, OT, 21, 22) a first and a second 'valve position signal as a function of a common AC input signal.

4. Control device according to claim 3 _? characterized in that the alternating current synchronization control system (GX, OT, 21, 22) contains an electromechanical lead control (20) in connection with mechanical cam function generators.

5. Control device according to claim 1 'or one of the following, characterized in that at least one of the two control circuits has one leading to the power amplifier (16) Has input channel that has a synchronization control indicator (OX) for generating a reference signal corresponding to the desired valve setting, a synchronous differential telecommunication device (ODX) for modifying the valve position signal by changing the relative orientation its rotor and stator winding according to the turbine overspeed and a synchronization control converter (OT), its rotor with a valve drive pinion (25a, 26a) for transmitting the valve position signal to the power amplifier connected is.

6. Control device according to claim 1 or one of the following, characterized in that a diode circuit (15)

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I b U I « 4 öI b U I «4 ö

is provided, which is to be seen with the input of the electrohydraulic Power amplifier (16) is connected that still a logic circuit arrangement operated by the valve position signals (31) is provided, which influences the diode circuit in such a way that only the closing signal for the valve is passed on if two error signals are currently pending.

7 control device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the couplings (28, 29) are separated by separate electrical signals from a clutch drive (30) be engaged or disengaged in such a way that. over the logical Circuit arrangement (31) by means of independent or simultaneous valve position signals of the clutch drive is operated for switching the clutches.

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