DE2162660C3 - Regeleinrichtung für eine Gasturbinenanlage, z.B. ein Kraftfahrzeug- oder Flugtriebwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung einrichtungen können jeweils für das obengenannte für eine Gasturbinenanlage, z. B. ein Kraftfahrzeug- so Triebwerk verwendet werden.

oder Flugitriebwerk, mit einem Brennstoffregler, bei Das Gasturbinentriebwerk gemäß Fig. 1 ist eine

der der Quotient Brennstoffmenge zu einer Kenngröße Zweiwellenanlage mit einer Gaserzeugerturbine IU, oder Kenngrößenverbindung der Anlage als Regler- die einen Verdichter 11 für die Verbrennungsluft (mit ausgangsgröße mit dieser Kenngröße bzw. Kenn- Überschußluft) antreibt, und einer Freiturbine 12 mit größenverbindung selbsttätig multipliziert wird. 55 verstellbarem Leitschaufelkranz 13, die über ein Oe-

Obwohl sich der Gasdurchsatz über den Betriebs- triebe 14 Nutzleistung abgibt. Das Triebwerk weist bereich stark ändert, wird durch diese Regeleinrichtung noch einen Luftvorwärmer 15, eine Brennkammer 16, der Vorteil erzielt, daß sich die Verstärkung des auf- eine Brennstoffpumpe 17 und eine BrennstoffzumeB-geschnittenen Regelkreises nicht oder nicht stark vorrichtung 18 auf. Die Wirkungsweise des Triebwerks ändert, so daß Regelungenauigkeiten und Regler- 60 ist ohne weiteres aus Fig. 1 ersichtlich - siehe unter unstabilität vermieden werden; dies gilt für den statiö- anderem die Pfeile, die den Luftstrom und die Gasnären Betrieb, aber insbesondere für das Beschleunigen. ströme kennzeichnen. Der Pfeil 19 kennzeichnet den

Bei den bekannten Regeleinrichtungen der genann- Brennstofffluß.

ten Art für Flugtriebwerke ist die genannte Kenngröße Die Brennstoffzumeßvorrichtung 18 wird von der

ein Verdichteraustrittsdruck, wofür ein Fühler mit 65 Regeleinrichtung gesteuert. Die Regeleinrichtung weist Bälgen und mit dem Fühler im Zusammenhang ste- einen Regler 20 auf, von dem die Brennstoffmenge hende Regeleinrichtungsteile erforderlich sind und die geändert wird. Die Regelgröße ist die Drehzahl N der Multiplikationseinrichtung relativ aufwendig ist. Gaserzeugerturbine 10, der Sollwert dieser Drehzahl

3 4

ist mit N„ ihr Istwert mit N_t bezeichnet Die Aus- begrenzung wesentlich vereinfacht.· Nach Mulitplikagangsgröße des Reglers 20 ist ein Quotient BIK, wobei tion dieses größten Werts mit der Kenngrolienver- B die Brennstoffmenge und K die genannte Drehzahl bindung K, die wieder selbsttätig im DuJtipükator 21 isL Die Regeleinrichtung weist ferner einen Multipli- erfolgt, ist die Stellgröße wieder die Brennstoffmenge B. kator 21 auf. in den diese Kenngrößenverbindung K 5 Die Brennstoffzumeßvornchtung 18 kann auch von selbsttätig eingegeben wird und in dem die Regler- der Regeleinrichtung gemäß Fig. 3 gesteuert werden, ausgangsgröße BjK mit dieser Kenngrößenverbindung Diese Regeleinrichtung ist ebenso aufgebaut wie die K selbsttätig multipliziert wird, so daß die Stellgröße gemäß Fig. 2, jedoch wird der Größtwert (B,K)_max die Brennstoffmenge B ist. abhängig von einer Triebwerkskenngroßenverbmdung Die Brennstoffzumeßvorrichtung 18 kann auch von io K₁ und der Kleinstwert (B/K}_mt„ abhangig von einer der Regeleinrichtung gemäß Fig. 2 gesteuert werden. Triebwerkskenngrößenverbindung K₂ selbsttätig bein die^fr Regeleinrichtung wird die Reglerausgangs- einflußt.

größe BjK zwischen einem konstanten Größtwert Dies geschieht in einem Korrekturblock23 fur (BIK)_nOx und einem konstanten Kleinstwert (B/K)_mt„ (BjK)_nOx, in den die Kenngrößenverbindung /T₁ selbstbegrenzt. Die Regeleinrichtung weist eine zwischen 15 tätig eingegeben wird, und in einem Korrekturblock 24 den Regler 20 und den Multiplikator 21 geschaltete für (fl/KW in den die Kenngrößenyerbindung K₂ AuswahHogikschaltung 22 auf, die selbsttätig von den selbsttätig eingegeben wird. Auch hier ist nach selbst-Beträgen dt. Signale »Reglerausgangsgröße B/K« und tätigem Auswählen in der Auswahllogikschaltung 22 »Kleinstwert (^!K)_nI_n den größeren auswählt. Da- und selbsttätiger Multiplikation im Multiplikator 21 durch wird die Bildung der Signal·* für die Minimal- ao die Stellgröße die Brennstoffmenge B.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. I ²

   Aufgabe gemäß *r Erfindung ist, den genannten

   λ» w~n mit einer dn&iäieren Regeleinrichtung zu

   « Patentansprüche: Vg* «rt «gj*«^_darin, _daßdiese Kenn-

   - -QJ-. rWirabl einer Turbomaschine der Anlage

   1. Regefeinrichtung £ür eine Gasturbinenanlage, große ^dI^^_i^_Kennßröß_en%*rbindung außer minz. B. tin Kraftfahrzeug- oder Flugtriebwerk, nut 5 ist bzw. daß ^*£ _d„ folgenden Kenngrößen der mindestens einem Brennstoffregler, bei der der dester.3 einem _druck Luft-oder Gastempe-Quotient Brennstoffmenge zu einer Kenngröße Anlage: luk- uu» ureefälle diese Drehoder Kenngrößenverbindung der Anlage als Reg- ratur und BrennkammertemperaturgelaHe, diese Dreh

   lerausgangsgröße mit dieser Kenngröße bzw. Kenn- zabJI enthalt. _pükationseinrichtung bzw. die

   größenverbindung selbsttätig multipliziert wird,« Somit ist die Mu»up _d .

   d a d u r c% _Me k e,nη ze i 9h η e t, daß diese Regeleinrichtung^emger aurwen^g B Kenngröße* (if) <HÖ Drehzahl (N) einef Turbo-1 /Teile» versehen, denn bei^allen ^Kgj™^f^{n 11}T

   maschine, z. B. des Gaserzeugers (10, 11) der An- Gasturbinenanlagen wird die ^^1*™ ™

   lage ist bzw. daß diese Kenngrößen verbindung (*) Regelgröße *££»^™£Ζ< StS £

   außer inindestens einem Teil der folgenden Kenn- 15 Kenngröße entrain'⁰^" „_{erinBer und m}it dem

   größen der Anlage: Luft- oder Gasdruck, Luft- K-Jg^S^JS^iTzJSSSuuS Setd"

   oder Gastemperatur und Brennkammertemperatur- wegfallenden r-unier in *.

   gefälle, diese Drehzahl (JV) enthält. Regeleinrichtungstede entfallen

   2. Regeleinrichtung nach Anspnich 1, dadurch Beim genannten Luftdruck kann «muc*mlBjm gekennzeichnet, daß der Quotient Brennstoff- » einen VeidfchterernmttsdnK* oder^einen^^ Verdichtermenge (B) zu dieser Drehzahl (N) bzw. Kenn- austrittsdruck und be, ^r genanten Luft^* größenverbindung (K) als Reglerausgangsgröße z. B. um eine Verd.chtereintr ttsternperat_ur oder emc (BIK) zwischen einem Größtwert [(5/l)_ra„f und Brennkamn.eremtnttsternperatur handeln^

   LnU Kleinstwert «*,*).„] begrLi emsteHbar J-nhaJti.w^^^^^

   1 Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch Reglerausgangsgröße zwischen e.nem Größtwert und

   gekennzeichnet, daß diese beiden Grenzwerte einem KleirUwert begrenzt einstellbar ,st Somrt kon

   [(BIKU_n, (BIK)_max] jeweils in Abhängigkeit von nen die Begrenzungen :m,t nur w« Em Jlhmttdn

   einer Kenngröße (AT₁, K₁) oder Kenngrößen- dem Verhalten der Anlage gunstig angepaUt werden,

   verbindung (JC₁. K₂) der An age selbsttätig ander- 30 Insbesondere sind d^berfenGrenzwertemlsm

   bar sind (Korrektur). Abhängigkeit von einer Kenngröße oder Kenngroßen-

   4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 und 1, da- verbindung der Anlage selbsttätig anderbar (Korrekdurch gekennzeichnet, daß als Kenngröße (K₁, AT₂) tür). Es lassen sich som.t die Brennstofgroßtrnenge oder Kenngrößenverbindung (K₁, K₂) dieser Kor- und die Brennstoffkle.nstmenge in relativ emfacher rektur die genannte Drehzahl (N) bzw. eine ge- 35 Weise besser an die Anforderungen des .«stationären nannte Kenngrößenverbindung (K) verwendet wird. Betriebs anpassen. Vorzugsweise wird als Kenngröße

   5. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 oder Kenngrößenverbindung dieser Korrektur je nach oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufbau und Einsatz der Anlage die genannte Drehzahl Brennstoffregler (20) und einem die genannte Multi- oder eine genannte Kenngrößenverbindung verwendet, plikaticin durchführenden Multiplikator (21) eine 40 In der Zeichnung ist in

   Auswahllogikschaltung (22) angeordnet ist, die Fig. I ein Ausführungsbeispiel der Regeieinnchtung

   selbsttätig von den Beträgen der Signale »Regler- gemäß der Erfindung in Form e.nes Blockschaltbilds

   ausgangsgröße^/*)« und »Kleinstwert [(BIK)_m(n]« im Zusammenhang mit einem in l-orm eines 6cnait-

   den jeweils größeren Betrag auswählt. bilds gezeigten Kraftfahrzeug-Gasturbinentriebwerk

   45 dargestellt;

   Fig. 2 und 3 zeigen zwei weitere Ausfuhrungs-

   beispiele der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung

   in Form von Blockschaltbildern. Auch diese Regel-