DE2116792A1

DE2116792A1 - Notleistungsaggregat

Info

Publication number: DE2116792A1
Application number: DE19712116792
Authority: DE
Inventors: Richard W. Rockford 111. Reynolds (V.StA.). P
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1970-04-13
Filing date: 1971-04-06
Publication date: 1971-11-11
Also published as: DE2116792B2; GB1332553A; US3631256A; FR2086032B1; DE2116792C3; FR2086032A1

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. BITLK · DH. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTB *y Λ 1 P\ 7 Q

D-8000 MDNCHEN 81 ■ ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) »U087

Sundstrand Corporation, Rockford, 111./USA

Notleistungsaggregat

Die Erfindung betrifft ein Notleistungsaggregat mit einer hydraulischen Motorpumpeneinheit, Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit, und einer mit der hydraulischen Einheit zum Antrieb verbundenen elektrischen Motorgeneratoreinheit, wie es besonders zur Verwendung als HilfsVersorgungseinrichtung für hydraulische oder elektrische Leistung in einem Plugzeug geeignet ist.

Moderne Flugzeuge haben üblicherweise sekundäre Leistungssysteme als Reservesysteme für sowohl elektrische als auch hydraulische Notieistung. In heutigen Plugzeugen sind das elektrische und das hydraulische Notleistungssystem vollständig getrennt. Die·hydraulischen Not-

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leistungssysteme werden im Falle des Ausfalls einer oder mehrerer hydraulischer Hauptpumpen verwendet,- welche das hydraulische System des Plugzeugs mit hydraulischem Strömungsmittel versorgen. Zusätzlich zur Notleistungsfunktion wird das hydraulische Notsystem auch für hydraulische Prüfzwecke und während hydraulischer Spitzenbelastungen verwendet.

Die elektrischen Notleistungssysteme, welche von Motoren angetriebene Generatoren umfassen, werden im Falle L· eines Ausfalls des primären Generatorsystems verwendet. Sowohl in den elektrischen als auch in den hydraulischen Notleistungsaggregaten sind hydraulische Einheiten mit praktisch der gleichen hydraulischen Leistungsfähigkeit verwendet worden.

Weiter ist es praktisch nicht erforderlich, daß sowohl das elektrische als auch das hydraulische Notleistungsaggregat gleichzeitig verwendet werden.

Es besteht also die Möglichkeit, das hydraulische und das elektrische Notleistungsaggregat in ein einziges System zu vereinen und möglicherweise sowohl das erforderliche Ge-" wicht als auch das erforderliche Gehäuse für beide Systeme zu halbieren.

Entsprechend wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Notleistungsaggregat der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches erfindungsgemäß umfaßt Einrichtungen zum Antreiben der elektrischen Einheit als Generator für die Abgabe elektrischer Leistung einschließlich Einrichtungen zum Zuführen von Strömungsmittel unter Druck zu der hydraulischen Einheit und Einrichtungen zum Halten der elektrischen Einheit auf im wesentlichen konstanter Drehzahl, und Einrichtungen

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zum Zuführen hydraulischer Leistung zu einem zugehörigen hydraulischen System einschließlich Einrichtungen zum Versorgen der elektrischen Einheit mit elektrischer Leistung und Einrichtungen zum Halten eines im wesentlichen konstanten Auslaßdrucks der hydraulischen Einheit.

In einer bevorzugten" Ausführungsform der Erfindung ist ein Doppelbetriebsaggregat vorgesehen, welches sowohl die Punktionen des elektrischen als auch die des hydraulischen Notleistungsaggregats in einer einzigen Leistungsanordnung ausführt. Ein Wechselstrommotorgenerator ist vorgesehen, welcher wahlweise in Generatorbetrieb mit der elektrischen Sammelschiene des Flugzeugs verbunden werden oder dem von einer äußeren Quelle elektrische Leistung zugeführt werden kann, so daß er als Motor zum Antrieb derselben hydraulischen Einheit dient, welche den Wechselstrommotorgenerator antreibt. Die hydraulische Einheit ist reversibel mit variabler Verdrängung und mit dem Wechselstrommotorgenerator zum Antrieb verbunden. Die hydraulische Einheit selbst ist wie üblich aufgebaut und weist Hauptleistungen für Hochdruck und Niederdruck auf. In dem vorliegenden System arbeitet nur eine der Leitungen als Hochdruckleitung, wodurch keine schweren Umschaltventile erforderlich sind. Die Leitung für hohen Druck wird wahlweise zum Versorgen des hydraulischen Stützsystems des Plugzeugs mit hydraulischem Strömungsmittel während des hydraulischen Notleistungsbetriebs oder wahlweise zur Aufnahme von Strömungsmittel von dem hydraulischen System während des elektrischen Notleistungsbetriebs geschaltet. Das Merkmal, nur eine einzige Hauptleitung als Hochdruckleitung zu verwenden, wird erreicht durch einen Steuerkreis für die Verdrängung der hydraulischen Einheit, welcher die Verdrängung der Einheit beim Ändern der Betriebsweise umkehrt, so daß sich die hydraulische Einheit unabhän-' gig von der gewählten Betriebsweise in der gleichen Richtung

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weiterdrehen und hydraulisches Strömungsmittel durch die gleiche Leitung entweder abgeben oder aufnehmen kann.

Während des elektrischen Notleistungsbetriebes wird das erfindungsgemäße Notleistungsaggregat durch einen rotierenden Regler und ein hydraulisches Ventil gesteuert, welches derart Strömungsmittel an einen Verdrängungssteuermotor abgibt, daß die Taumelscheibe der hydraulischen Einheit auf eine Seite der Nullage und zum Steuern der Verdrängung verschoben wird, um hierdurch eine im wesentlichen konstante Drehzahl des als Generator arbeitenden Motorgenerators zu halten. Um die Verdrängung der hydraulischen Einheit im hydraulischen Notleistungsbetrieb zu steuern, ist ein Druekkompensatorventil vorgesehen, welches auf den Auslaßdruck von der hydraulischen Einheit anspricht und die Verdrängung der hydraulischen Einheit auf der anderen Seite der Nullage steuert, um einen im wesentlichen konstanten Auslaßdruck der hydraulischen Einheit zu halten, wenn diese als Pumpe arbeitet und dem hydraulischen Stützsystem Strömungsmittel zuführt.

Ein weiteres Merkmal bzw. eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, einen Steuerkreis für die Betriebsweise vorzusehen, der sowohl die erforderlichen Verbindungen mit dem Wechselstrommotorgenerator als auch die Steuerung für ein Wahlventil für die Betriebsweise ergibt, welches entweder den Regler während des elektrischen Leistungsbetriebes oder den Druckkompensator während des hydraulischen Leistungsbetriebes in den Kreis der Verdrängungssteuerung der hydraulischen Einheit bringt.

Um die Belastung des Wechselstrom-motorgenerators während des Anlaufens auf seine Drehzahl im hydraulischen Leistungsbetrieb auf ein Minimum zu bringen, wird die Pumpe durch Verzögern der Betätigung des Druckkompensatorventils von Druck entlastet, was durch eine geeignete ZeitVerzögerungsschaltung in dem Steuerkreis für die Betriebsweise bewirkt wird.

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Weitere Einzelheiten, Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: .

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines AusfUhrungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine etwas vergrößerte schematische Darstellung eines erfindungsgemaßen Notleistungsaggregats im elektrischen Generatorbetrieb, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Notleistungsaggregats im hydraulischen Leistungsbetrieb statt im elektrischen Leistungsbetrieb.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in einem schematischen Blockschaltbild das vorliegende Notleistungsaggregat 10 dargestellt. Das Aggregat besteht allgemein aus einem Motorgenerator 12 für Wechselstrom, welcher zum Antrieb mit einer hydraulischen Einheit 14 in Form einer Verdrängungsmotorpumpeneinheit verbunden ist. Die hydraulische Einheit 14 hat eine Hauptleitung 16 für Hochdruck und eine Leitung 18 für Niederdruck, von welchen die Hauptleitung 16 für Hochdruck mit dem hydraulischen Stützsystem des Flugzeugs über ein Hauptventil 20 des Systems verbunden ist.

Während des Generatorbetriebs wird ein Wahlschalter 22 für die Betriebsweise in die Stellung für elektrische Notleistung gebracht .und speist ein Magnetventil 23 ein, welches einen generatorbetriebenen Regler 26 mit einem durch ein Strömungsmittel verschiebbaren Steuerkolben 28 verbindet, welcher die hydraulische Einheit 14 in ihre Motorstellung mit maximaler Verdrängung

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bringt. Zur gleichen Zeit wird das Hauptventil 20 des Systems geöffnet, so daß hydraulisches Strömungsmittel vom hydraulischen Stützsystem durch die Hauptleitung 16 zu der sich als Motor drehenden hydraulischen Einheit 14 zugeführt werden kann. Wenn der hydraulische Motor seine maximale Verdrängung aufweist, beschleunigt er den Motorgenerator 12 auf seine Nenndrehzahl im Generatorbetrieb, z.B. 12 000 U/min, und zu diesem Zeitpunkt speist eine elektrische Steuereinheit 31 ein Generatorsteuerrelais ein, welches einen Spannungsregelkreis mit dem Motorgenerator 12 verbindet, so daß der Generator eine Spannung aufbaut . Wenn der Ausgang des Generators sich innerhalb voreingestellter Werte befindet, gibt die Steuereinheit 31 ein Signal an ein Schütz 30 ab, welches den Generatorausgang mit der elektrischen Hauptsammeischiene des Plugzeugs verbindet. Der auf die Generatordrehzahl ansprechende Regler 26 dient dazu, durch Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 im Motorbetrieb eine konstante Generatordrehzahl aufrecht zu erhalten.

Um das Notleistungsaggregat 10 in den hydraulischen Notleistungsbetrieb zu bringen, wird der Wahlschalter 22 in seine Stellung für hydraulische Leistung gebracht, wodurch die elek-, trische Steuereinheit 31 so betätigt wird, daß dem Motorgenerator 12 für Wechselstrom Leistung zugeführt wird. Nach einer geeigneten Zeitverzögerung, um die hydraulische Einheit 14 von Druck zu entlasten, wird das Magnetventil 23 betätigt, um einen Kompensator 32 mit dem Steuerkolben 28 zu verbinden und eine Bewegung des Steuerkolbens in eine Pumpstellung zu ermöglichen, sowie den Kolben so zu steuern, daß ein im wesentlichen konstanter Druck in der Hauptleitung 16 zum hydraulischen Hauptsystem durch das Hauptventil 20, welches dann wieder offen ist, aufrecht erhalten wird. Der Kompensator 32 übernimmt jedoch die Steuerung nicht, bis nicht der Motorgenerator 12 seine synchrone Drehzahl, z.B. 12 000 U/min hat, so daß dieser unbelastet auf seine Drehzahl kommen kann. In diesem Betrieb kann die

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hydraulische Einheit 14 z.B. so ausgelegt sein, daß Abgabedrücke von 211 kg/cm mit e
20,8 l/min erreicht werden.

drücke von 211 kg/cm mit einer kontinuierlichen Strömung von

Das Notleistungsaggregat 10 ist in Fig. 2 und 3 mit mehr Einzelheiten gezeigt und soll im folgenden näher beschrieben werden.

Der Motorgenerator 12 für Wechselstrom kann z.B. eine Nennausgangsleistung von 10 kVA und eine Überlastleistung von 15 kVA haben. Die hydraulische Einheit 14 ist zum Antrieb mit dem Motorgenerator durch eine Welle 34 verbunden, welche Drehmoment in beiden Richtungen zwischen dem Motorgenerator 12 und der hydraulischen Einheit 14 übertragen kann.

Die hydraulische Einheit 14 ist eine Einheit mit Axialkolben und Taumelscheibe. Die Welle 34 ist zum Antrieb mit einem Zylinderblock 36 in der hydraulischen Einheit verbunden, welcher gleitend Kolben 37 aufnimmt, die in dem Zylinderblock über eine Kurven- oder Taumelscheibe 38 hin und her beweglich sind, wenn sich der Zylinderblock dreht. Die Kurven- oder Taumelscheibe 38 ist mit einer Spannfederanordnung 40 aus der Ruhelage in Richtung der Lage maximaler Verdrängung im Uhrzeigersinn vorgespannt .

Die Taumelscheibe 38 ist aus einer neutralen oder Nullhublage in Maximalhublagen auf beiden Seiten der Nulllage bewegbar.

Um die Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 zu steuern, ist der hydraulische Steuerkolben 28 gleitend in einem Steuerzylinder 29 gelagert und mit der Taumelscheibe über ein Gelenk oder eine Stange 42 verbunden. Durch Zufuhr oder Entlasten von Strömungsmitteldruck relativ zu dem Steuerzylinder 29 kann die Verdrängung der Taumelscheibe 38 gegenüber der Vorspannung der Spannfederanordnung 40 aus ihrer maximalen Verdrängungslage in Uhrzeigerrichtung von der Nullage (Pumpen) bis zu ihrer maximalen

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Verdrängungslage gegen die Uhrzeigerrichtung von der Nullage (Motorbetrieb) geändert werden. In Pig. 2 ist die Taumelscheibe 38 in ihrer gegen den Uhrzeigersinn aus der neutralen Lage geschwenkten Lage für Motorbetrieb gezeigt. Wie im folgenden zu sehen sein wird, arbeitet das Steuersystem so, daß die Taumelscheibe 38 aus der Nullage in Uhrzeigerrichtung während des Pumpbetriebs und gegen die Uhrzeigerrichtung während des Motorbetriebs, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, verschoben wird, so daß mit einer Drehung der Welle 34 in einer einzigen Richtung die Hauptleitung l6 unabhängig davon, ob die Einheit 14 als Pumpe oder Motor arbeitet, immer die Hochdruckleitung sein wird.

Wenn die hydraulische Einheit 14 während des hydraulischen Notleistungsbetriebs als Pumpe arbeitet, wird dem hydraulischen Stützsystem 44 oder Hauptsystem des Plugzeugs über die Hauptleitung 16 Strömungsmittel zugeführt und umgekehrt wird Strömungsmittel unter Druck vom hydraulischen Stützsystem 44 durch die Leitung 16 zum Antrieb der hydraulischen Einheit 14 zugeführt, wenn die hydraulische Einheit 14 während des elektrischen Notleistungsbetriebs als Motor arbeitet.

Der Regler 26 ist zur Steuerung der Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 im elektrischen Notleistungsbetrieb vorgesehen und dient allgemein dazu, den Druck des Strömungsmittels zu steuern, um den Steuerzylinder 29 in einer Weise zu steuern, daß die Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 so gesteuert wird, daß die Drehzahl der Welle 34 im wesentlichen konstant auf der Nenndrehzahl des Motorgenerators 12 gehalten wird. Der Regler 26 ist ein rotierender Regler, welcher durch die Welle 34 über eine mechanische Verbindung 49 mit einer Drehzahl proportional derjenigen des Motorgenerators 12 angetrieben wird. Der Regler 26 selbst hat einen üblichen Aufbau und weist schwenkbare Fliehgewichte 52 auf, welche einen Ventilkörper 54 eines Tauchspulenventils gegen die Vorspannung einer Feder 56mit einstellbarem Federsitz 55 bewegen. Der

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Ventilkörper 54 hat auseinanderliegende tragende Teile 57 und 58, welche durch ein Querteil 59 mit verringertem Durchmesser getrennt sind. Strömungsmittel wird dem Ventilkörper 54 von der Hauptleitung 16 für Hochdruck durch eine Leitung 60 und einenDurchlaß 6l zugeführt. Die Bohrung 62 für den Ventilkörper 5²J- hat eine von dem tragenden Teil 58 gesteuerte Auslaßöffnung 63, und auf diese Weise steuert das tragende Teil 58 die Strömung des Strömungsmittels unter Druck vom Durchlaß 61 zur Auslaßöffnung 63 und einem Durchlaß 65. Von dem Durchlaß 65 wird Strömungsmittel über ein Wahlventil 67 für die Betriebsweise durch einen Durchlaß 68 zum Steuerzylinder 29 der ' hydraulischen Einheit 14 geleitet. Es ist leicht zu erkennen, daß bei zunehmender Drehzahl des Reglers 26 die Fliehgewichte 52 sich nach außen bewegen und den Ventilkörper 54 aus der gezeigten Lage in eine die Auslaßöffnung 63 sperrende Lage nach oben bewegen. Das tragende Teil 58 sperrt die Auslaßöffnung 63 etwa bei Nenndrehzahl des Motorgenerators 12, und wenn die Drehzahl der Welle 34 und des Reglers 26 über die Nenndrehzahl zunimmt, wird sich das tragende Teil 58 nach oben bewegen und eine Strömung von der Auslaßöffnung 63 zu einer Tanköffnung 69 ermöglichen, wodurch eine Druckabnahme im Steuerzylinder 29 und eine Verringerung der Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 ermöglicht wird. Wenn umgekehrt die Welle 34 mit ihrer Drehzahl unter die Nenndrehzahl abfällt, wird sich das tragende Teil 58 nach unten verschieben und ein Strömen von dem Durchlaß 61 zur Auslaßöffnung 63 ermöglichen, wodurch die Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 vergrößert wird.

Zum Zwecke der Steuerung der Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 während des hydraulischen Notleistungsbetriebs besteht der Kompensator 32 aus einem Ventilkörper 70 eines Tauchspulenventils, welcher in einer Bohrung 7I gleitet und tragende Teile 72 und 73 aufweist, die durch ein Querteil 74 mit verringertem Durchmesser getrennt sind. Der Ventilkörper 70 wird durch eine

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einstellbare Spannfe de ran Ordnung "J6 stetig nach rechts gedrückt. Von der Leitung 60 wird Strömungsmittel zum rechten Ende der Bohrung durch eine Einlaßöffnung 77geführt, und eine Auslaßöffnung 78 wird durch die Lage des tragenden Teils 73 gesteuert. Wenn das Wahlventil 67 für die Betriebsweise in seine in Pig. 3 gezeigte Lage nach unten verschoben ist, wirkt der Druck des zugeführten .Strömungsmittels in der Leitung 60 auf das rechte Ende des Ventilkörpers 70 und drückt diesen nach links, wodurch Strömungsmittel durch einen Durchlaß 79, über das Wahlventil 67 und durch den Durchlaß 68 zu dem Steuerb zylinder 29 für die Verdrängung geführt wird.

Das Ventil des Kompensators 32 ist so aufgebaut, daß bei einer Zunahme des Strömungsmitteldrucks in der Hauptleitung 16 über einen vorbestimmten Wert das tragende Teil 73 nach links verschoben wird und Strömungsmittel in der Hauptleitung 16 zur Versorgung des Steuerzylinders 29 diesem zugeführt werden kann, wodurch die Verdrängung der Taumelscheibe 38 aus der in Fig. 3 gezeigten in Uhrzeigerrichtung geschwenkten Lage verringert wird, was andererseits den Druck in der Hauptleitung l6 auf den gewünschten Wert verringert. Wenn der Druck in der Hauptleitung 16 unter den vorbestimmten kompensierten Wert fällt, wird das tragende Teil 73 durch die Spannfederanordnung 76 nach rechts W gedrückt werden und das Strömungsmittel in dem Steuerzylinder wird über einen Durchlaß 82 für den Ventilablaß in dem Kompensator abgeführt, wodurch die Verdrängung der Taumelscheibe 38 und der hydraulischen Einheit 14 steigen kann und der Druck in der Hauptleitung 16 wieder auf den gewünschten Wert zunimmt. Auf diese Weise steuert das Ventil des Kompensators 32 den Druck des Strömungsmittels in dem Steuerzylinder 29, um in der Hauptleitung 16 einen konstanten Auslaßdruck aufrecht zu erhalten, wenn das Notleistungsaggregat 10 im hydraulischen Notleistungsbetrieb betrieben wird.

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Das Wahlventil 67 für die Betriebsweise dient der grundlegenden Funktion, entweder den elektrischen oder den hydraulischen Lejätungsbetrieb durch wahlweises Verbinden des Reglers 26 oder des Kompensators 32 mit dem Steuerzylinder 29 auszuwählen. Zu diesem Zweck weist das Wahlventil 67 einen in einer Bohrung 84 gleitenden Ventilkörper 83 eines Tauchspulenventils auf, welcher tragende Teile .85 und 86 hat, die durch ein Querteil 87 mit verringertem Durchmesser getrennt sind. Der Ventilkörper 83 wird durch eine Feder 86' in seine Lage für hydraulischen Betrieb vorgespannt, in welcher die Durchlässe 79 und 68 verbunden sind, und er ist durch die Einspeisung einer Solenoidwicklung 88 über einen Steuerkreis 89 für die Betriebsweise in seine obere in Fig. 2 gezeigte Lage verschiebbar, in welcher die Durchläße 65 und 68 verbunden sind.

Zum Zwecke der Steuerung des Wahlventils für die Betriebsweise, der Solenoidwicklung 88 und des Motorgenerators 12 ist der Steuerkreis 89 für die Betriebsweise vorgesehen, welche den Wahlschalter 22 und die elektrische Steuereinheit 3I wie in Fig. 1 gezeigt, aufweist. Der Wahlschalter 22 hat einen oberen Kontakt 9I für elektrischen Generatorbetrieb und einen unteren Kontakt 92 für hydraulischen Betrieb.

Wenn der Wahlschalter in seine obere Lage gebracht wird und den Kontakt 9I schließt, wird die Solenoidwicklung 88 über eine Leitung 92' und eine Diode 93 eingespeist, wodurch der Ventilkörper 83 in seine gezeigte obere Lage verschoben wird. Zur gleichen Zeit wird das Magnetventil oder Hauptventil 20 geöffnet und führt der hydraulischen Steuereinheit über die Hauptleitung 16 Betriebsströmungsmittel sowie Über die Leitung 60 und den Durchlaß 6l dem Ventilkörper 54 des Tauchspulenventils Steuerströmungsmittel zu. Der Ventilkörper 54 führt dem Steuerzylinder 29 Strömungsmittel zu, wodurch die Taumelscheibe 38 gegen den Uhrzeigersinn und gegen die Kraft der Spannfederanordnung 40 bewegt und in ihre Lage maximaler Ver-

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drängung für Motorbetrieb wie in Fig. 2 gezeigt, gebracht wird. Die als Motor arbeitende hydraulische Einheit 14 beginnt den Motorgenerator 12 über die Welle Jk zu beschleunigen.

Weiter wird, wenn der Wahlschalter 22 auf den Kontakt 9I geschlossen ist, eine Relaiswicklung 9J5¹ eingespeist werden, welche einen Spannungsregler 95 mit denTMotorgenerator 12 verbindet. Wenn die Nenndrehzahl erreicht ist, öffnet ein nicht gezeigter Zentrifugalschalter oder dgl. in dem Motorgenerator 12 und ermöglicht, daß der Spannungsregler den Ausgang des Motorgenerators 12 als Konstantspannungsgenerator regelt. W Der Zentrifugalschalter wird, wenn der Motorgenerator 12 bürstenlos mit rotierenden Gleichrichtern ist, zum Kurzschließen der Läuferfeldwicklung des Generators verwendet. Wenn die Nenndrehzahl erreicht ist, moduliert der Regler 26 den Fluß zum Steuerzylinder 29,. um die Drehzahl des Motorgenerators 12 im wesentlichen auf dem Nennwert zu halten.

Wenn das Notleistungsaggregat zur Versorgung des hydraulischen Stützsystems 44 des Flugzeugs arbeiten soll, schaltet der Pilot den Wahlschalter 22 in dessen untere Lage in Eingriff mit dem Kontakt 92. Da ein Zeitverzögerungsrelais 98 normalerweise geschlossene Kontakte 90 aufweist wird ein Strom beim ^ Schließen des Wahlschalters 22 in diesen Betriebszustand die Solenoidwicklung 88 einspeisen und das Wahlventil 67 für die Betriebsweise in dessen obere in Fig. 2 gezeigte Lage verschieben. Bedenkt man, daß sich die Taumelscheibe Jß in ihrer Lage für maximale Verdrängung in Uhrzeigerrichtung unter dem Einfluß der Spannfederanordnung 40 vor der Betätigung des Wahlschalters 22 befindet, hat das Verschieben des Wahlventils 67 nach oben zeitweise die Wirkung einer Entlastung der hy- ' draulischen Einheit 14 von Druck dadurch, daß der volle Strömungsmittelsteuerdruck dem Steuerzylinder 29 über das Ventil des Reglers 26 zugeführt werden kann. Dies verschiebt die Taumelscheibe 38 gegen die Uhrzeigerrichtung in Richtung der Nullage. Der Zweck dieses Vorgangs ist, den Motorgenerator 12

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zu entlasten, wenn er im Motorbetrieb auf die synchrone Drehzahl beschleunigt. Der als Motor arbeitende Motorgenerator 12 beschleunigt schnell als Induktionsmotor auf seine synchrone Drehzahl. Wenn er als Induktionsmotor arbeitet, dienen die Dämpferstäbe im Motor als Käfigläufer. Das Generatorhauptfeld wird durch den nicht gezeigten Zentrifugalschalter kurzgeschlossen, um die Wicklungen und Gleichrichter vor den bei niedrigen Drehzahlen auftretenden hohen induzierten EMK zu schützen. Wenn sich der Motorgenerator der synchronen Drehzahl nähert, öffnet der Zentrifugalschalter,und das Zeitverzögerungsrelais 98 ist so eingestellt, daß die Kontakte 99 kurz vor diesem Vorgang geöffnet werden und der Ventilkörper des Wahlventile 67 in seine in Fig. 3 gezeigte Lage nach unten verschoben werden kann, in welcher der Durchlaß 79 mit demDurchlaß 68 verbunden ist und hierdurch das Ventil des Kompensators 32 betätigt wird.

Das Ventil des Kompensators 32 ermöglicht dann das Vergrößern der Verdrängung der hydraulischen Einheit 14 in Uhrzeigerrichtung in Richtung der in Fig. 3 gezeigten Lage, in welcher Strömungsmittel durch die Hauptleitung 16 in das hydraulische Stützsystem 44 mit einem geregelten konstanten Druck wie oben beschrieben abgegeben wird. Zur gleichen Zeit, zu der das Verzögerungsrelais 98 die Kontakte 99 öffnet, werden Kontakte 105 des gleichen Relais geschlossen, ein Relais 97 eingespeist, dessen Kontakte 98' geschlossen und eine Blindstromsteuerung 100 mit der Feldwicklung des Motorgenerators 12 verbunden. Diese Schaltung bringt den dem Motorgenerator zugeführten Blindstrom durch geeignete Einstellungdes Feldstroms auf ein Minimum und stellt sicher, daß der Motorgenerator 12 als Synchronmotor mit einem Leistungsfaktor nahe 1 arbeitet.

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Claims

2 118792 Patentansprüche

1.JNotleistungsaggregat mit einer hydraulischen Mötorpumpeneinheit, Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit, und einer mit der hydraulischen Einheit zum Antrieb verbundenen elektrischen Motorgeneratoreinheit, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Antreiben der elektrischen Einheit als Generator für die Abgabe elektrischer Leistung einschließlich Einrichtungen zum Zuführen von Strömungsmittel unter Druck zu der hydraulischen Einheit und Einrichtungen zum Halten der elektrischen Einheit auf im wesentlichen konstanter Drehzahl, und Einrichtungen zum Zuführen hydraulischer Leistung zu einem zugehörigen hydraulischen System einschließlich Einrichtungen zum Versorgen der elektrischen Einheit mit elektrischer Leistung und Einrichtungen zum Halten eines im wesentlichen konstanten Auslaßdrucks der hydraulischen Einheit.

2.Notleistungsaggregat nach Anspruch.1, gekennzeichnet durch auf die Drehzahl der elektrischen Einheit ansprechende Reglereinrichtungen zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit, um eine im wesentlichen konstante Drehzahl der elektrischen Einheit zu halten, Kompensäoreinrichtungen zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit, um einen im wesentlichen konstanten Auslaßdruck der hydraulischen Einheit zu halten, und Wahleinrichtungen für die Betriebsweise zum wahlweisen Inbetriebsetzen der Regler- oder Kompensatoreinrichtungen.

3. Notleistungsaggregat nach Anspruch 1, gekennzeichne t. durch Leitungseinrichtungen für Hochdruck, welche mit der hydraulischen Einheit zum Führen hydraulischen Strömungsmittels zu dieser und von dieser verbunden sind,

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Leitungseinrichtungen für Niederdruck, welche mit der hydraulischen Einheit zum Führen hydraulischen Strömungsmittels zu dieser und von dieser verbunden sind, wobei die Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Einheit in beiden Richtungen aus der Nulllage reversibel sind, auf die Drehzahl der elektrischen Einheit ansprechende Reglereinrichtungen, um die Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung auf einer Seite der Nullage zum Halten der elektrishen Einheit auf einer im wesentlichen konstanten Drehzahl zu steuern, und auf den Druck in den Leitungseinrichtungen für Hochdruck ansprechende Kompensatoreinrichtungen, um die Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung auf der anderen Seite der Nullage zum Halten eines im wesentlichen konstanten Drucks in den Leitungseinrichtungen für Hochdruck zu steuern.

4. Notleistungsaggregat nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen für die Reglereinrichtungen und die Kompensatoreinrichtungen zu deren wahlweiser Aktivierung.

5. Notleistungsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen Ventileinrichtungen zwischen den Reglereinrichtungen, den Kompensatoreinrichtungen und den Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung und einen Wahlschalter für die Betriebsweise für diese Ventileinrichtungen umfassen.

6. Notleistungsaggregat nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen für die Reglereinrichtungen und die Kompensatoreinrichtungen, und Wahleinrichtungen für elektrischen oder hydraulischen Leistungsbetrieb.

7. Notleistungsaggregat nach Anspruch 6, gekennzeichnet, durch auf die Wahleinrichtungen für die Betriebsweise ansprechende Einrichtungen zum Verringern der Verdrängung der . hydraulischen Einheit im hydraulischen Leistungsbetrieb, um die elektrische Einheit unbelastet auf Drehzahl kommen zu lassen.

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8. Notleistungsaggregat nach Anspruch 7* gekennzeichn e t durch Steuerventileinrichtungen zum wahlweisen Verbinden der Reglereinrichtungen oder der Kompensatoreinrichtungen zum Steuern der Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung mit diesen, wobei die Einrichtungen zum Entlasten der hydraulischen Einheit von Druck im hydraulischen Leistungsbetrieb Einrichtungen zum zeitweisen Halten der Steuerventileinrichtungen zum Verbinden der Reglereinrichtungen mit den Einrichtungen zum Veranden der Verdrängung im Ansprechen auf die Auswahl des hydraulischen Leistungsbetriebes und die Wahleinrichtungen für die Betriebsweise umfassen.

9. Notleistungsaggregat nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Reglereinrichtungen einen rotierenden Regler und ein Reglersteuerventil, Durchlaßeinrichtungen, wäxhe die Leitungseinrichtungen für hohen Druck mit dem Reglersteuerventil verbinden, während die Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung durch Strömungsmittel betätigbare Einrichtungen aufweisen, und Leitungseinrichtungen umfassen, welche das Reglersteuerventil zur Abgabe von Strömungsmittel zu den durch Strömungsmittel betätigbaren Einrichtungen mit diesen verbinden.

10. Notleistungsaggregat nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatoreinrichtungen ein Druck-

P kompensatorventil, Einrichtungen zum Vorspannen dieses Ventils in einer ersten Richtung einschließlich Durchlaßeinrichtungen zum Verbinden der Leitungseinrichtungen für Hochdruck zur Zufuhr von Strömungsmittel zu einem Ende des Kompensatorventils, Leitungseinrichtungen zum Anschließen des Kompensatorventils zur Zufuhr von Strömungsmittel zu den Steuerventileinrichtungen mit diesen, und Einrichtungen zum Vorspannen des Kompensator-_r ventils in einer zweiten Richtung umfassen.

11. Notleistungsaggregat nach Anspruch ^, gekennzeichnet, durch Steuereinrichtungen für die Reglereinrichtungen und Kompensatoreinrichtungen, Wahleinrichtungen für elektrischen oder hydraulischen Leistungsbetrieb, auf die Wahleinrichtungen für

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die Betriebsweise ansprechende Einrichtungen zum Verringern der Verdrängung der hydraulischen Einheit und Entlasten derselben von Druck im hydraulischen Leistungsbetrieb, um die elektrische Einheit unbelastet auf Drehzahl kommen zu lassen, Steuerventileinrichtungen zum wahlweisen Verbinden der Reglereinrichtungen oder der Kompensatoreinrichtungen zum Steuern der Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung mit diesen, wobei die Einrichtungen zum Entlasten der hydraulischen Einheit von Druck im hydraulischen Leistungsbetrieb Einrichtungen zum zeitweisen Halten der Steuerventileinrichtungen zum Verbinden der Reglereinrichtungen mit den Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung im Ansprechen auf die Auswahl des hydraulischen Leistungsbetriebs durch die Wahleinrichtungen für die Betriebsweise umfassen, die Reglerdnrichtungen einen rotierenden Regler und ein Reglersteuerventil, Durchlaßeinrichtungen, welche die Leitungseinrichtungen für hohen Druck mit dem Reglersteuerventil verbinden, während die Einrichtungen zum Verändern der Verdrängung durch Strömungsmittel betätigbare Einrichtungen aufweisen, und Leitungseinrichtungen umfassen, welche das Reglersteuerventil zur Abgabe von Strömungsmittel zu den durch Strömungsmittel betätigbaren Einrichtungen mit diesen verbinden, die Kompensatoreinrichtungen ein Druckkompensatorventil, Einrichtungen zum Vorspannen dieses Ventils in einer ersten Richtung einschließlich Durchlaßeinrichtungen zum Anschließen der Leitungseinrichtungen für Hochdruck zur Zufuhr von Strömungsmittel zu einem Ende des Kompensatorventils, Leitungseinrichtungen zum Verbinden des Kompensatorventils zur Zufuhr von Strömungsmittel zu den Steuerventileinrichtungen mit diesen, und Einrichtungen zum Vorspannen des Kompensatorventils in einer zweiten Richtung umfassen.

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