DE2126130A1 - Verfahren zur Drehzahl- und Leistungsregelung für Wasserkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren zur Drehzahl- und Leistungsregelung für Wasserkraftmaschinen

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Description

  • Drehzahl- Leistungsregelung für Wasserkraftmaschinen Beschreibung Verfahren zur Drehzahl- und Leistungsregelung für Wasserkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregelung für Francis-Turbinen in Abhängigkeit der Generatorleistung und bei konstanter Fallhöhe.
  • Bei Wechselstrom- und Drehstromgeneratoren ist eine konstante Drehzahl erforderlich, da in der Regel eine konstante Frequenz verlangt wird und die Genauigkeit der Spannungsregelung drehzahlabhängig ist.
  • Es ist bekannt, zur Drehzahlregelung verstellbare Leitschaufeln und/oder Laufradschaufeln anzuordnen, die durch einen Fliehkraftregler mechanisch, hydraulisch oder elektrisch gesteuert werden. Auch ist es üblich, die Schluckmenge durch ein Regelventil- oder Schieber zu drosseln, das durch Fliehkraftregler verschiedener Bauweisen gesteuert wird.
  • Diese Drehzahlregelung erfordert einen großen technischen Aufwand, der die Rentabilität speziell kleiner Leistungseinheiten in trage stellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzuwenden, das die Ausnutzung auch kleinerer Wassermengen und Fallhöhen wirtschaftlich gestattet.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Funktion des übertragenen Drehmomentes zwischen Turbine und Arbeitsmaschine das Laufrad in axialer Richtung verschoben wird. Durch diese axiale Bewegung verdeckt der äußere Kranz des Laufrades den Wassereintrittsquerschnitt und steuert durch Veränderung der Schluckmenge die Drehzahl. Die Kraftübertragung erfolgt vom Turbinenlaufrad 1 über eine Spiralfeder 2 auf die Welle 3 zur Arbeitsmaschine. Die Spiralfeder ist einerseits starr mit der Welle und andererseits starr mit dem Laufrad verbunden.
  • Welle und Laufrad dagegen sitzen axial verschiebbar zueinander auf einer Spindel 4, die die Verlängerung der Welle bildet.
  • Bei konstanter Drehzahl verhält sich die Abtriebsleistung der Arbeitsmaschine zum Drehmoment linear. Die Antriebsleistung des Turbinen-Laufrades als Funktion der axialen Bewegung bezw.
  • des Wassereintrittsquerschnittes kann auch als linear angesehen werden. Daraus ergibt sich als kraftübertragendes Element eine Feder mit ebenfalls linearer Kennlinie. Tritt durch Verwirbelung bei teilweise geöffnetem Querschnitt ein Leistungsverlust auf, so wird dieser durch eine degressive Feder ausgeglichen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Erzeugung konstanter Drehzahl von Francis-Turbinen bei veränderlicher Generatorbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß Abtriebs- und Antriebsmoment im Gleichgewicht gehalten werden durch eine Feder, die entsprechend ihrer Belastung mit einem Regelorgan die Wassermenge steuert.
  2. 2. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 gesteuerte Wassermenge, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad selbst das Regelorgan darstellt, indem es durch Verschiebung in axialer Richtung mit seinem äußeren Kranz den Wassereintrittsquerschnitt verdeckt oder frei gibt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0215990A1 (de) * 1985-08-30 1987-04-01 Franc Lasgoute Kleinstturbine
US4752183A (en) * 1986-03-31 1988-06-21 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Water pump
FR2853696A1 (fr) * 2003-04-09 2004-10-15 Cismac Electronique Turbine a helice a auto-regulateur de vitesse incorpore pouvant s'inserer sur une canalisation transportant un fluide quelconque
WO2006035119A1 (fr) * 2004-09-27 2006-04-06 Cismac Electronique Turbine a helice etant inseree dans une canalisation transportant un fluide

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