DE213833C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft die Regelung von Dampf- oder Gasturbinen mit gegenläufigen Rädern, welche Gleichstromdynamos treiben. Durch die Erfindung soll ermöglicht werden, stets sicherzustellen, daß die beiden gegenläufigen Räder mit gleicher Geschwindigkeit sich drehen oder doch wieder selbsttätig in gleiche Geschwindigkeit gebracht werden, wenn durch eine eintretende Verschiedenheit in der ίο Belastung der beiden Systeme Geschwindigkeitsungleichheiten auftreten sollten. Die Erfindung soll ferner verhindern/daß infolge einer Störung das eine der beiden Systeme eine übermäßige Geschwindigkeit annimmt oder an der Drehung verhindert (gebremst) wird.

Nach den bisherigen Vorschlägen sollte mit jedem Schaufelsystem je eine elektrische Erzeugermaschine verbunden werden, die parallel auf ein und dasselbe Netz arbeiten. Verwendet man dabei Wechselstrommaschinen, so läßt sich bekanntlich ein vollkommener Synchronismus aufrechterhalten. Werden aber Gleichstrommaschinen benutzt, so genügt doch die ohne weiteres zu erzielende Geschwindigkeitsregelung nicht den berechtigten Ansprüchen. Vor allem dann nicht, wenn die Maschinen nicht parallel, sondern hintereinander geschaltet werden sollen. Für die Verwendung von Gleichstrommaschinen müssen daher noch weiter-.30 gehende Anordnungen getroffen werden, wie sie den Gegenstand der Erfindung bilden.

Das ist auch aus anderen Gründen notwendig. Einmal ist man nach den bisherigen Vorschlägen gezwungen, falls die 'Spannung der elektrischen Maschine durch einen Nebenschlußregler geregelt werden soll, die Regler der beiden Maschinen gleichzeitig in derselben. Weise zu verstellen, weil sonst Geschwindigkeitsungleichheiten eintreten müßten. Sodann aber ist vor allen- Dingen die schon erwähnte Möglich- '40 keit ins Auge zu fassen, daß durch irgendwelche Zufälle einmal eine unzulässig große Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Systemen eintreten könnte, namentlich dadurch, daß durch irgendeine Störung das eine Schaufelsystem eine unzulässig große Geschwindigkeit erreicht. Um dies zu vermeiden, soll nach dieser Erfindung jedes System mit einem unabhängigen Sicherheitsregler versehen werden, der den Dampfzulaß selbsttätig absperrt, wenn eines der Schaufelsysteme eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet.

Gemäß der Erfindung sind die beiden mit je einer Gleichstrommaschine verbundenen und gegeneinander drehenden Schaufelsysteme mit je einem Geschwindigkeitsregler gewöhnlicher Ausführungsform, z. B. einem Zentrifugalregler, versehen. Beide Regler sind in der Weise miteinander verbunden, daß sie einander entgegenwirken. Außerdem ist mit ihnen der Kontakt- hebel eines elektrischen Widerstandes verbunden, der auf die Magnetwicklungen beider Maschinen geschaltet ist. Laufen beide Schaufelsysteme mit gleicher Geschwindigkeit um, so : bleibt das die Zentrifugalregler verbindende Organ in Ruhe und damit auch der Kontakt-

hebel des Reglers. Wird aber die Geschwindigkeit des einen Schaufelsystems größer und schwingen daher die Kugeln des einen Reglers mehr aus als die des anderen, so findet eine Verstellung des Schalthebels in der Weise statt, daß er aus der Magnetwicklung des schneller laufenden Systems Widerstand ausschaltet und dafür in die Magnetwicklung des langsamer laufenden Systems Widerstand einschaltet, und dadurch wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des ersten Schaufelsystems gegenüber der des zweiten verzögert, so lange, bis die Geschwindigkeitsgleichheit wieder hergestellt ist. ■

Als Geschwindigkeitsregler dürften die erwähnten Zentrifugalregler in erster Linie geeignet sein. Jedoch werden auch andere Regler verwendet werden können, etwa Zentrifugalpumpen, die je nach ihrer Geschwindigkeit den auf eine Flüssigkeitsmenge ausgeübten Druck vermehren oder vermindern, -Hysteresis- oder Reibungsregler usw.

Soll auch noch die gemeinsame Spannung der elektrischeh Maschinen durch die Veränderung der Magnetisierung geregelt werden, so kann man einen Teil des erwähnten Regelungswiderstandes zu diesem Zweck benutzen. Alsdann wird durch die Veränderung dieses Teilwiderstandes zwar zunächst nur die eine Maschine beeinflußt; sobald dadurch aber Geschwindigkeitsänderungen entstehen, tritt die Ausgleichsvorrichtung in Tätigkeit und stellt die Geschwindigkeitsgleichheit wieder her.

In der Zeichnung ist. schematisch eine Ausführungsform des Verfahrens und der dazugehörigen Vorrichtung dargestellt. A und B sind die beiden gegenläufigen Räder, auf deren Achsen die elektrischen Gleichstrommaschinen C und D mit den Magnetwicklungen E und F sitzen. Auf den Achsen sind ferner Zentrifugalregler G und H angeordnet, die mechanisch mit einer Stange I verbunden sind. Die Stange steht unter der Wirkung einer Feder /. Drehbar an ihr befestigt ist der Kontakthebel K des Regelungswiderstandes L, ein weiterer Kontakthebel M dient zur Regelung eines Teilwiderstandes N. Die Schaltung ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich.

Drehen sich beide Schaufelsysteme mit gleicher Geschwindigkeit, so ist der Zug, den die beiden Regler auf die Stange / ausüben, der gleiche, und diese Stange bleibt daher in ihrer Ruhelage. Überwiegt aber die Geschwindigkeit des einen Systems und schwingen daher die Kugeln des dazugehörigen Reglers weiter aus, so wird dadurch die Stange / nach einer der beiden Richtungen hin verschoben und damit der Kontakthebel K so gedreht, daß die Magnetisierung der schneller laufenden Maschine verstärkt, diejenige der langsamer laufenden Maschine aber verschwächt wird, so daß alsbald wieder ein Geschwindigkeitsausgleich stattfinden muß.

Der Teilwiderstand N dient, wie vorher schon erwähnt, zur gemeinsamen Spannungsregelung beider Maschinen.

Zur Unschädlichmachung außergewöhnlicher Störungen ist die Einrichtung noch mit einer Sicherheitsvorrichtung versehen, die den Strom absperrt und abgesperrt hält, bis von Hand die Vorrichtung wieder in die Betriebslage zurückbewegt wird. Zu diesem Zweck ist die Stange I mit einer Abkröpfung O versehen, die zwischen zwei Anschläge P und Q greift. Diese Anschläge sitzen auf einer wagerecht verschiebbaren Stange. Tritt eine Geschwindigkeitsungleichheit zwischen den beiden Schaufelsystemen ein, die größer ist, als sie in regelmäßigem Betrieb vorkommen darf, so wird die Stange / so weit verschoben, daß sich die Nase O gegen einen der beiden Anschläge P oder Q legt und dadurch die Stange, an der die Anschläge befestigt sind, seitwärts verschiebt. Dadurch verliert aber der aufwärts gerichtete Arm eines Winkelhebels R, der um den Drehpunkt einer Ventilklappe T drehbar ist und unter der Wirkung der Zugfeder S steht, seinen Halt an dem nach unten gerichteten Fortsatz der mit den Ansätzen P und Q ausgestatteten Stange, und der Winkelhebel R wird mit seinem auf der Zeichnung links gelegenen Ende nach aufwärts gezogen, wodurch sich die Klappe dreht und die Dampfleitung abschließt. Zur Inbetriebsetzung nach Beseitigung der Störung muß dann die Stange P Q sowie der Winkelhebel R von Hand in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurückversetzt werden.

Wie bemerkt, dient die zuletzt beschriebene Vorrichtung dazu, das Eintreten zu großer Geschwindigkeitsunterschiede zwischen beiden Schaufelsystemen zu verhindern, bestimmt aber ιοο nicht die absolute Geschwindigkeit beider Systeme, die vielmehr durch einen mit einem der Schaufelsysteme verbundenen, auf der Zeichnung nicht mit dargestellten gewöhnlichen Regler bestimmt wird. Ist das System, welches infolge einer Störung eine übermäßige Geschwindigkeit annimmt, dasjenige, welches mit dem Hauptgeschwindigkeitsregler verbunden ist, so besorgt dieser die Drosselung des Dampfes. Es wäre also- an und für sich nicht notwendig, die beschriebene Sicherheitsvorrichtung, durch die beim Eintreten zu großer Geschwindigkeits-. änderungen der Dampf abgesperrt wird, so einzurichten, daß dadurch die Dampf absperrung stattfindet, auch wenn.das mit dem Hauptregler versehene Schaufelsystem dasjenige ist, welches zu schnell läuft. In vielen Fällen wird es aber zweckmäßig sein, die Anordnung so wie dargestellt zu treffen, da alsdann der Dampf bei einem eintretenden Unfall nicht nur ge-

drosselt wird, wie es durch den Hauptregler im allgemeinen geschehen würde, sondern ganz abgesperrt wird. .

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Geschwindigkeitsregelung von Dampfoder Gasturbinen mit gegenläufigen Rädern, die mit parallel oder in Serie auf ein und dasselbe Netz arbeitenden Gleichstrommaschi-. nen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Räder mit Geschwindigkeitsreglern ausgerüstet sind, die mechanisch sowohl miteinander wie mit einem in die Magnetwicklung beider Maschinen eingeschalteten Regelungswiderstand verbunden sind und in der Weise einander entgegenwirken, daß beim Eintreten eines Geschwindigkeitsunterschiedes der Regelungswiderstand verstellt und dadurch die Magnetisierung der schneller laufenden Maschine verstärkt und die der langsamer laufenden Maschine geschwächt wird.
2. 2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des für die Regelung der Magnetisierung verwendeten Widerstandes zur gemeinsamen Spannungsregelung beider Maschinen verwendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.