DE2205445B2 - Vorrichtung zur Regelung von Beschleunigungsvorgängen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere Gasturbinenstrahltriebwerken - Google Patents

Description

ip — (jp ι ρ

gebildet wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das tatsächliche Druckverhältnissignal ein Vorhalt addiert wird, dessen Größe mit dem Luftansaugzustand variabel ist und z. B. als Funktion des Verdichtereintrittsdrucks P₁₁ gesteuert wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung ß_max des Drehzahlreglerausgangs eine Funktion der Turbinenaustrittstemperatur ist, wenn diese z. B. beim Verlöschen unter das normale Betriebsniveau fällt, so daß beim plötzlichen Wiederzünden das dadurch reduzierte ß_mas sonst mögliches Verdichterpumpen verhindert.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Beschleunigung oder Verzögerung, bei der das Drehzahlreglersignal /J₁ auf ß_max bzw. auf ß_mi„ begrenzt wird, im Drehzahlregler der Integral-Teil auf dem zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Wert blockiert wird, bis die Begrenzung durch ß_max bzw. ß_mi„ aufhört.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Überschreitung der bei normalem stationärem sowie instationärem Betrieb auftretenden Temperaturen über eine Schaltung das Brennstoffsteuersignal /?, für eine vorzugebende Zeit auf ß_min gesetzt wird.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung von Beschleunigungsvorgängen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere von Gasturbinenstrahltriebwerken, entlang einer vorgegebenen Hochfahrlinie im Kennfeld des in die Brennkammer fördernden Verdichters, wobei der Istwert des Druckverhältnisses dieses Verdichters mit einem Sollwert, der in einem Sicherheitsabstand unter der Pumpgrenze liegt, laufend verglichen und bei Überschreitung des Sollwerts die zugemessene Brennstoffmenge herabgesetzt wird.

Das wichtigste Kriterium für eine Beschleunigung ist Pumpfreiheit, d. h. sicherzustellen, daß während des Hochfahrens die Strömung in dem vor der Brennkammer liegenden Verdichter nicht abreißt. Als weiteres Kriterium kann eine Begrenzung der Turbineneintrittstemperatur hinzukommen.

Dies wurde auf verschiedenen Wegen erreicht. Das am häufigsten angewendete Konzept ist die Begrenzur.g des während einer Beschleunigung zugemessenen Brennstoffs mit Hilfe geeigneter Triebwerkparamcter, wie Drehzahl, Drücke und gegebenenfalls Temperaturen, wobei durch Beachtung der für die Triebwerksthermodynamik geltenden Ähnlichkeitsgesetze auch bei vom Normzustand abwcichenden Ansaugbedingungen etwa die richtige Brennstoffmenge zugemessen werden kann.

So ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 139 327 eine Brcnnstoffregelanlage für Gasturbinentriebwerke bekannt, bei der im wesentlichen unter Anwendung pneumatisch oder mechanisch betätigter Steuer- und Regelelemente die Brennstoffmenge beim Hochfahren des Triebwerks proportional zur Drehzahl, dem Verdichteransaugdruck sowie einer Funktion des Verdichterdruckverhältnisses zugemessen wird.

Bei einer weiteren bekannten Regelanlage für Gasturbinentriebwerke nach der deutschen Auslege-

schrift I 144 539 wird das gleiche Steuergesetz an- ein erstes Anzeichen des Puwpens vorliegt. Ein solgewendet, wobei lediglich bei der Realisierung diese ches System üefert zweifellos die schnellsten Be-Brennstoffzumessung während der Beschleunigung schleunigungen; seine Durchführbarkeit ist aber gewisse Vereinfachungen bei den hydraulischen und wegon der Schwierigkeit, das Verdichterpumpen pneumatischen Steuer- und Regelelementen vor- 5 rechtzeitig vorauszusagen, recht zweifelhaft,
geschlagen werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-Durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 476 848 gründe, die Nachteile der eingangs erörterten bzw. ist dann weiter eine Regelanlage bekannt, bei der bisher bekannten Vorrichtungen zur Beschleunider Brennstoff während der Beschleunigung als gungsregelung von Gasturbinentriebwerken zu beFunktion der Verdichteransaugtemperatur, des Ver- io seitigen und eine Regeleinrichtung zu schaffen, dichteransaug- sowie -enddrucks zugemessen wird. welche insbesondere für einen großen Bereich des Bei diesen drei Verfahren handelt es sich also Ansaugzustands optimale Beschleunigungen garanum reine Steuerungen, die für nicht zu große Ände- tieren soll, ohne daß sich bei instationären Vorrungen der Triebwerksansaugbedingungen einiger- gangen, z. B, während des Hochfahrens, ein sogemaßen zufriedenstellende Resultate erzielen lassen 15 nanntes »Verdichterpumpen« einstellt. Diese Regelkönnen, einrichtung soll sich weiter durch eine hohe Betriebs-Um hinsichtlich des Verdichterpumpens beim sicherheit und einen relativ einfachen und klar an-Hochfahrvorgang sicherzugehen, wurde weiter bei gegliederten Aufbau auszeichnen,
einem Beschleunigungsregler versucht, den zulässi- Ausgehend von einer Vorrichtung nach der eingen Beschleunigungsparameter NIP₁₁ vorzugeben ao gangs genannten Art, schlägt die Erfindung zur Lö- und mit Hilfe eines geschlossenen Regelkreises über sung der gestellten Auff «be im wesentlichen vor, einen Soll-Ist-Vergleich den Brennstoff zu bemessen, daß je nach der Steilheit der Linien N/ |<77i = konst. um so einigermaßen günstige Hochfahrvorgänge zu im Verdichterkennfeld das Solldruckverhältnis enterzielen, weder als Funktiou der auf den Ansaugzustand Außerdem wurde ein System untersucht, bei dem ac reduzierten Verdichterdrehzahl N \TT₁ oder als die Verdichteraustritts-Machzahl vor der Brenn- Funktion des auf den Ansaugzustand reduzierten kammer gemessen und während der Beschleunigung Massendurchsatzes M^]YT₁JP_n vorgegeben wird, wieder über einen geschlossenen Regelkreis durch wobei N die Triebwerksdrehzahl, T_n die Gesamt-Beeinflussung der zugemessenen Brennstoffmenge temperatur am Verdichtereintritt und P_n der Geauf einen zulässigen Wert begrenzt werden soll. 30 samtdruck am Verdichtereintritt ist. Je flacher die Bei diesen zwei Verfahren handelt es sich um Linien Nj]YT₁ = konst. im Verdichterkennfeld geschlossene Regelkreise. Ihr Nachteil liegt jedoch sind, um so angezeigter ist die Verwendung von darin, daß für die Regelung Hilfsparameter, wie z.B. M₁]ITTJP_n- Dieser Parameter kann vorteilhafterder Beschleunigungsparameter NiP₁₁, oder die Ver- weise über AP_tsJP_tl in der Eintrittsebene bestimmt dichteraustritts-Machzahl verwendet werden. Auch 35 werden, wobei AP,._S1 die Differenz zwischen Gehier sind die Ergebnisse noch befriedigend, solange samtdruck und statischem Druck ist.
die thermodynamischen Ähnlichkeitsgesetze streng Der wesentliche Vorteil dieses Regelsystems zutrefen. Ausgesprochen unbefriedigende Lösungen gegenüber bekannten bzw. bisher uniersuchten Bewerden sich bei den bekannten wie bei den unter- schleunigungsregelvorrichtungen von Gasturbinensuchten Lösungen immer dann ergeben, wenn die 40 triebwerken besteht somit hauptsächlich darin, daß Ähnlichkeitsgesetze nur noch näherungsweise gelten. mit gegenüber Bekanntem auf ein Mindestmaß re-Die bekanntesten Abweichungen ergeben sich auf duzierten regeltechnischen Eingriffen ein für ein Grund folgender Effekte: Höchstmaß an Regelgenauigkeit stets akzeptabler variable spezifische Wärme des Arbeitsmediums ^Abstand zwischen der stationären Arbeitslinie und mit Änderung der Ansaugtemperatur; « der Beschleunigungslinie gegeben ist, und zwar insvariable Reynolds-Zahlen in den Strömungs- besondere nut Rucksicht auf die vom Normzustand maschinen mit Änderung von Ansaugdruck und abweichenden thermodynamischen Ahnlichkeits-Ansaugtemperatur; gesetze. .„,.„. _r-·
Änderung des Ausbrenngrads (führt nur bei ^{Es lst}^^dabei ^we"^er vorteilhaft daß der fur ein den Systemen mit Brennstoffzumessung zu ⁵° gewünschtes Beschleunigungsverhalten notwendi₃e Schwierigkeiten') · Sicherheitsabstand des Verdichters vo»i der Pump-Unterschiede zwischen kaltem und heißem ^bzw· Abreißgrenze, gegenüber bekannten bzw. be-Triebwerk, wobei letzteres für die gleiche Be- reits untersuchten Losungen vergleichsweise gering schleunigung weniger Brennstoff benötigt; g^ehalten werden kann bzw. das triebwerksseitig vorLuft- und Leistungsentnahme, wenn keine ent- ^{55 handene} Beschleunigungspotential nahezu voll gesprechenden Signale für Korrekturen in den ^nutzl werden kann ohne das Triebwerk durch so-Steuer- und Regelkreisen zur Verfügung stehen. genanntes »Verdichterpumpen« zu gefährden.

^{e B B} In den Zeichnungen ist die Erfindung beispiels-

Um hinsichtlich des Verdichterpumpens sicher- weise weiter erläutert; es zeigt

zugehen, verschenken die bekannten und bereits 60 F i g. 1 die seitliche Ansicht eines schematisch und

untersuchten Systeme relativ viel Beschleunigungs- teilweise aufgeschnitten dargestellten Einwellen-Ein-

potential eines Triebwerks, oder anders ausgedrückt, stromtr.ebwerkes einschließlich einer Erläuterung

der Verdichter muß für ein gewünschtes Beschleuni- der für die Triebwerksregelung einscWägigen Syin-

gungsverhalten mit mehr Pumpgrenzenabstand aus- bole sowie deren Zuordnung in vorgegebenen Ebe-

gestattet sein. 65 nen zum Triebwerk,

Um diese Probleme zu umgehen, ist eine Be- F i g. 2 und 3 verschiedene Diagramme, welche die

schleunigungsregelung erörtert worden, bei der die Auswirkung der Erfindung im Verdichterkennfeld

Brennstoffmenge erst dann herabgesetzt wird, wenn näher erläutern, und

F i g. 4 einen Schaltplan für das erfindungsgemäße elektronische Regelsystem, insbesondere für die Verdichterdruckverhältnis-Regelung während inslationärer Vorgänge eines Gasturbinentriebwerks, wobei sich dieses Regelsystem im wesentlichen aufgliedert in den Drehzahlregler, die Begrenzer, den Beschleunigungsregler und in den Hilfsbeschleunigungsregler.

F i g. 1 erläutert zunächst ein an sich bekanntes Einwellen-Einstrom-Strahltriebwerk, der Reihe nach von links nach rechts bestehend aus einem Verdichter 1, einer beispielsweise koaxial zur Tricbwerkslängsachse 2 angeordneten Ringbrennkammer 3 sowie einer Turbine 4, einem Nachbrennerstrahl rohr 5 und einer an diesem angeordneten Verstellschubdüse 6. In der üblichen Weise sind bei dem Triebwerk nach F i g. 1 weiter die Laufradscheibein 7, 8, 9, 10 des Verdichters 1 mit den Laufrädern 11, 12 der Turbine 4 über eine gemeinsame Welle 13 verbunden.

Die Erfindung ist im übrigen auch bei einem Mehrwellen-Gasturbinentriebwerk bzw. einem Mehrwellen-Mehrstrom-Turbinenstrahltriebwerk anwendbar, wobei sich die Anwendung der Erfindung dann sinngemäß auf den Hochdruckteil (Hochdruckverdichter mit Hochdruckturbine) erstrecken würde.

Die in F i g. 1 am Triebwerk in den dargestellten Ebenen über geeignete Meß-, Abtast- bzw. Fühleinrichtungen abzugreifenden Bezugsgrößen sind in der nachstehenden Symbolerklärung wie folgt erläutert:

P₁ , Gesamtdruck am Verdichtereintritt P₁₁ Statischer Druck am Verdichtereintritt T₁ , Gesamttemperatur am Verdichtereintritt

P,., Gesamtdruck am Verdichteraustritt T₁] Gesamttemperatur am Turbinenaustritt

M_T Brennstoffzufiuß in Brennkammer Nfi Drehzahl (der Hochdruckwelle bei Mehrwellenmaschinen)

Für die weitere Erläuterung der Erfindung seien hiermit folgende Bezugsgrößen ergänzend vermerkt:

J P, ο., Differenz zwischen den Gesamtdrücl;en

Verdichteraustritt und -eintritt dP_t__Si Differenz zwischen Gesamtdruck und statischem Druck am Verdichtereintritt ßo-t Elektrische Signale zur Steuerung des

Brennstoffzufhisses X₁.,;, Konstante

S Blockiersignal PfJP,, Gesamtdruck am Verdichteraustritl,

auf Ansaugzustand reduziert Tι JT₁ j Gesamttemperatur am Turbinenaustritt, auf Ansaugzustand reduziert ',,/Pj₁ Brennstoffzufiuß in Brennkammer,

auf Ansaugzustand reduziert TT₁ Drehzahl, auf Ansaugzustand reduziert Beschleunigung

Beschleunigung, auf Ansaugzustand reduziert D= d/df Index m Zulässige Maximalwerte

■ im Verdicnterkencfeld nach Fig. 2 und 3 ist jeweils auf der Ordinate 41 das statische oder gesamte Verdichterdruckverhältnis P₁₂JPt₁ aufgetragen; auf der Abszisse nach den F i g. 2 und 3 ist jeweils im oberen Bild der auf den Verdichtereintrittszustand bezogene Massendurchsatz M₁] T_nJPt₁ aufgetragen.

Im Diagramm nach Fig. 2 ist der Reihe nach von unten nach oben die stationäre Arbeitslinie mit 42, die Beschleunigungslinie (Hochfahrlinie) mit 43 und die Abreißgrenze mit 44 bezeichnet.

F i g. 2 stellt hiermit ein Verdichterkennfeld mit

ίο stellen Kennlinien N„/} T_n ~ konst. dar, welche der Reihe nach von links nach rechts mit 45, 46, 47, 48 und 49 bezeichnet sind. Bei einem solchen Verdichterkennfeld nach F i g. 2 miit steilen Kennlinien NhI]T₁₁ kennzeichnet somit das Klammernzeichen

50 den Abstand zwischen der stationären Arbeitslinie 42 und der Beschleunigungslinie 43, der für eine optimale Regelgenauigkeit akzeptabel ist.

F i g. 3 erläutert somit bei einem Verdichterkennfeld mit flachen Kennlinien NhI]T₁₁ = konst., der

Reihe nach von links nach rechts mit 51, 52, 53 und 54 bezeichnet, daß es, je flacher diese Linien sind, um so angezeigter ist, den auf den Eintrittszustand bezogenen Massendurchsatz M₁1 r,,!Pi₁ an der Abszisse aufzutragen, da sich bei Verwendung von

Nh \t, ein nicht akzeptabler Abstand 55 für die Regelgenauigkeit zwischen der stationären Arbeitslinie 56 und der Beschleunigungslinie 57 ergeben würde.

Das im Rahmen der Erfindung liegende elektronische Regelsystem Fig. 4 arbeitet wie folgt:

1. Drehzahlregler

Hierbei handelt es sich um die Vorwahl einer SoIldrehzahl N_HsoU mittels des Leistungshebels 1' und Auswahl des mit der vorgegebenen Leerlaufdrehzahl N„__Le„_lm, verglichenen jeweils höheren Werts im Kasten 1. Von diesem Signal wird ein Betrag abgezogen (Signale 2', 3' zum Summierpunkt 4' hin) für den Fall, daß ein oder mehrere Grenzwerte überschritten und deshalb die Begrenzer 5', 6', T wirksam wurden. Von diesem so modifizierten Soll-Signal 8' wird nun die tatsächliche Drehzahl N₁, abgezogen und das erhaltene Δ Λ^-Signal anschließend im Kasten 3 mit einem P-I-Glied (Proportional-Integral) multipliziert. Solange ein zusätzliches Signal Z vorhanden ist, wird der Integralanteil blokkiert. Parallel dazu wird aus Kasten 2, in dem der mittlere Brennstoffverbrauch, bezogen auf den Verdichteransaugzustand, gespeichert ist, durch Multi- plikation mit P_t ,J/r,, (Signalfluß 9' zum Kasten 100 das ^„-Signal gewonnen, das etwa dem mittleren stationären Brennstoffverbrauch entspricht. Das aus Kasten 3 kommende Signal Jt, wird im Kasten 4 als (1 -r- K₃) mit /J₀ multipliziert und als /S₁ in den

Kasten 7 des Beschleunigungsreglers eingespeist.

2. Begrenzer

Bei den Begrenzern wird bei 5', 6', T ein einfacher Soll-Ist-Vergleich der eingangs genannten Parameter (Signale Nh) T₁₁, P_ti, T, J mit entsprechenden Grenzwerten (Signale 11', 12', 13⁷) durchgeführt, die positive Differenz (Signalfluß 14', 15', W) mit K_n, K₁₂, K_is verstärkt. Die Summe der resultierenden Signale 17', 18', 19' wird im Sum-

mierpunkt4' von N_H4lon abgezogen. Natürlich wird sich Zahl und Art der zu begrenzenden Triebwerksparameter von Triebwerk zn Triebwerk ändern Außerdem können zu den P-GIiedern bei Bedarl

I- oder auch D-Glieder (Vorhalt) hinzugefügt werden.

3. Beschleunigungsregler

In der Zeichnung nicht weiter dargestellte Druckgeber liefern Signale Δ P,__s , und P₁ ,, mit deren Einspeisung in den Kasten 8 die Abszisse J PLsJPi₁ für Kasten 9 sowie über ein weiteres von einem Druckgeber gewonnenes Signal dP_l2 das Druckverhältnis P₁₂]P₁₁ im Kasten 12 gebildet werden. Auf das tatsächliche Verdichterdruckverhältnis P₁₂IP₁₁ aus Kasten 12 wird nun ein Vorhalt oder D-Anteil im Kasten 10 aufaddiert, der eine Funktion von P, j ist (Signal K_a aus Kasten 11), und das so entstehende Signal wird am Summierpunkt 20' vom maximal zulässigen Druckverhältnis (,Pi₂JPn)_1n (Signalfluß 21' aus Kasten 9) abgezogen. Das Diflerenzsignal 22' wird im Kasten 23' verstärkt, wobei gemäß Signalfluß 24', 25' über Kasten 26 nur positive Signale /i, in dem Kasten 6 eingespeist bzw. weitergeführt werden. Außerdem kann dieses über Kasten 26' weitergeführte Signal 25' im Kasten 14 blockiert werden, falls P,, über Kasten 13 unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt (Signal 5 aus Kasten 13). Im Kasten 7 wird das vom Drehzahlregler produzierte Brennstoffsignal β auf ß_mirt begrenzt, falls es kleiner als ß_min ist, und auf ß„_ax beere«, falls es größer als ß_max sein sollte.

Während ß_min wegen der Multiplikation von ß₀ mit K₁ ein konstanter Bruchteil des stationär benötigten Brennstoffs /J₀ ist, wird ß_max im Kasten 6 folgendermaßen gebildet: Ausgangsbasis ist wiederum /J₀, das mit dem Klammerausdruck

(K, - ß₂ - ß, - /J₄)

multipliziert wird. Die Konstante K_B stellt die Ausgangsbasis für den maximal möglichen Beschleunigungsbrennstoff dar, von dem bei Überschreiten gewisser Kriterien die Korrekturglieder ß₂, β_Ά und /J₄ abgezogen werden. Die Signale ß.₂ und /J₄ stammen vom Beschleunigungs- bzw. Hilfsbeschleunigungsregler, während /?, bei Verlöschen der Brennkammer ß_max entsprechend herabsetzen soll. Zur Gewinnung von β_Λ wird im Kasten 5 nach Multiplikation der Funktionsgrößen ⁷^"¹"" mit T₁₁ zunächst die im normalen Betrieb maximal mögliche Turbinenaustrittstemperatur T_ums (Signalfluß 27' über Kasten 280 gebildet, aus der durch Multiplikation mit K₇ (Signalfluß 1Ψ zum Summierpunkt 300 die minimal mögliche Turbinenaustrittstemperatur T_ti erhalten wird. Davon abgezogen wird die tatsächliche Temperatur T,_v die Differenz mit K₉ multipliziert, und anschließend werden nur positive Signale (Kasten 310 für ß. durchgelassen. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß bei plötzlichem Wiederzünden nach vorangegangenem Verlöschen der Brennkammer der zugemessene Brennstoff nicht ausreicht, mn den Verdichter zum Pumpen zu bringen. Für den Fall, daß aus irgendeinem Grund Verdichterpumpen auftritt, wird somit bei dem hier gezeigten Regelsystem durch Rückgang des Verdichterdurehsatzes auch das maximal zulässige Druckverhältnis (P_tJPtdm «ad damit durch /S₂ auch der Brennstoffzufhiß entsprechend reduziert Trotzdem kann noch eine zusatzliche Sicherung vorgesehen werden, die vor allem sinnvoll ist, wenn das zulässige Druckverhältnis über///[7·,, anstatt über AP,._S)JP_I{ vorgegeben wird. Dabei wird von der tatsächlichen Turbinenaustrittstemperatur T_{1 4} die im normalen (d. h. pumpfreien) Betrieb maximal mögliche Temperatur T_l4max aus dem Kasten 5 abgezogen und ein so entstehendes positives Signal -\T_txmax als Pumpkriterium verwendet, bei dessen Vorhandensein das Brennstoffsignal /J₅ — gemäß Kasten 15 — für A₁ (see) auf ß_mi„ gesetzt wird, um im nun entlasteten Verdichter 1 des Triebwerks (Fig. 1) wieder eine gesunde Strömung aufzubauen. Das aus Kasten 15 gewonnene Signal /J₆ steuert das Brennstoffzumeßventil der Brennstoffzumeßeinheit B an. Dieses elektromagnetische Ventil in der hydrautischen Brennstoffzumeßeinheit B sollte vorteilhafterweise eine Einrichtung zur Kompensation variabler Brennstoffwichten enthalten.

4. Hilfsbeschleunigungsregler

Dieses Gerät kann eingesetzt werden, falls in bestimmten Betriebsbereichen extrem niedrige Drücke auftreten sollten, wie z. B. im Flugbereich niedriger Mach-Zahlen und großer Flughöhen, wo die Signale JP,._n, P₁₁. IP,, der Druckgeber für den Beschleu-

»5 nigungsregler zu ungenau werden (Signal S) oder im Fall eines Fehlers im Hauptsystem. Im Kasten 16 wird in reduzierter Darstellung die maximal zulässige Drehzahlbeschleunigung K^r _{H max}JPn gemäß Signalfluß 40' vorgegeben und der nach Multiplikation mit P₁ , gewonnene Wert /V// _max von der tatsächlichen Beschleunigung N_H am Summierungspunkt 33 abgezogt ■ Die tatsächliche Beschleunigung N₁I ergibt sich hier nach D = d/d t aus Kasten 17. Gemäß Signalfluß 34', 35', 36' über die Kästen 37', 38' werden nur positive Signale weitergeleitet, aber im Kasten 18 für 5 = 0 blockiert. Für 5 = 0 wird das Korrektursignal /J₄ analog zu /?., im Ausdruck für ß_max (Kasten 6) abgezogen.

^₀ 5. Druckgeber

Für die Umwandlung der Drücke in elektrische Signale kommen verschiedene Geberbauarten in Frage. Je nach Konstruktionsprinzip verringert sich die Genauigkeit, je größer der Bereich der absoluten Drücke und Umgebungstemperaturen und des Vibrationsniveaus ist. Deshalb sollen die Geber in einen" wärmeisolierten und vibrationsgedämpften Kasten untergebracht werden, der außerdem innen elektrisch heizbar ist, wobei eine automatische Tempe raturregelung mit Hilfe eines eingebauten Tempe raturfühlers vorzusehen ist. Zur weiteren Erhöhunj der Genauigkeit können jeweils mehrere Geber fü eine Meßgröße für verschiedene Meßbereiche vor gesehen werden, wobei durch eine einfache elek trische Schaltung jeweils das Signal von dem Gebe weiteiverarbeitet wird, in dessen Bereich der Druck wert gerade liegt Außerdem kann die Division de Drucksignale, an die ebenfalls höchste Genauigkeits anspräche zu stellen ist im gleichen Rasten durch geführt werden. Der Kasten selbst kann direkt ar

Triebwerk montiert werden, Wobei die kühlere Zonen in der Nähe des Verdichtereintritts vorteil

haft sind.

Das im Rahmen der Erfindung liegende elektrc

nische Regelsystem kann in etwas vereinfachter Au: führung übrigens auch für stationäre Gasturbinei anlagen Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409524/Z

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zur Regelung von BescbJeunigungsvorgängen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere von Gasturbinenstrahltriebwerken, entlang einer vorgegebenen Hochfahrlinie im Kennfeld des in die Brennkammer fördernden Verdichters, wobei der Istwert des Druckverhältnisses dieses Verdichters mit einem Sollwert, der in einem Sicherheitsabstand unter der Pumpgrenze Hegt, laufend verglichen und bei Überschreitung des Sollwerts die zugemessene Brennstoffmenge herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß je nach der Steilheit der Linien N/ ^f₁₁ = konst. im Verdichterkennfeld das Solldruckverhältnis entweder als Funktion der auf den Ansaugzustand reduzierten Verdichterdrehzahl jV ]/r₍₁ oder als Funktion des auf den ABiaugzustand reduzierten Massendurchsatzes M₁]T_nJP_n vorgegeben wird, wobei N die Triebwerkdrehzahl, T_n die Gesamttemperatur am Verdichtereintritt und P₁₁ der Gesamtdruck am Verdichtereintritt ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Verdicbtereintritt für den reduzierten Massendurchsatz M₁]Zt, JP_n das Signal AP,__S/P, verwendet wird, wobei P, der Gesamtdruck und Δ P_t._s die Differenz zwischen Gesamtdruck '*nd statischem Druck ist.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daf. das tatsächliche Verdichteräruckverhältnii, P₁JP j aus einer Messung der Druckdifferenz ΔΡ,_2Λ zwischen Einünd Austritt sowie dem Verdichtereintrittsdruck P₁ , nach der Gleichung

   dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten _emeg bestimmten vorzugebenden Druckniveaus die Beschleunigungsregelung durch ein Hilfssystem übernommen wird (Hilfsbeschleunigungsregler), wobei hier anstatt des Verdichtercjruck-Verhältnisses die Beschleunigung auf einen maximal zulässigen Wert begrenzt wird,

   9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umsetzen des pneumatischen Drucks in elektrische Signale Druckgeber verwendet werden, die zur Erhöhung ihrer Genauigkeit in einem gesonderten Kasten untergebracht sind, welcher mit einem Vibrationsschutz, einer Wärmeisolation sowie einer thermostatisch geregelten elektrischen Beheizung ausgestattet ist, wobei auch die Division der elektrischen Drucksignale im Kasten geschehen kann.

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Meßgenauigkeit für jeden zu messenden Druck mehrere Geber mit verschiedenen Meßbereichen angeschlossen sind, wobei das Regelsystem jeweils das Signal des Gebers mit dem noch ausreichenden Meßbereich verwendet.