DE3940248A1

DE3940248A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A GAS TURBINE ENGINE

Info

Publication number: DE3940248A1
Application number: DE3940248A
Authority: DE
Inventors: Robert John Vandermolen; Frederick John Pineo; Douglas Paul Otis
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1990-10-18
Also published as: FR2645908A1; GB8927808D0; GB2230822A; JPH02275027A

Abstract

A gas turbine engine 12 has variable guide vanes 28, a turbine 44 and a port 32 positioned upstream of the turbine which allows air to exit the engine. A control system 70 receives a signal representative of turbine overspeed 82 and produces a port adjustment signal 86 for adjusting the port 32 such that air exits the engine in response to the turbine overspeed signal. The guide vanes 28 and the fuel supply may also be controlled 88, 84 in response to detection 82 of overspeed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich tung zum Regeln eines Gasturbinentriebwerks und insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Regeln der Überdreh zahl eines Gasturbinentriebwerks.The invention relates to a method and a device device for regulating a gas turbine engine and in particular to a method and a device for regulating the overspeed number of a gas turbine engine.

Gasturbinentriebwerke weisen üblicherweise einen Verdichter zum Erzeugen einer stromabwärtigen axialen Strömung, eine Brennkammer stromabwärts von dem Verdichter und eine Turbine stromabwärts von der Brennkammer auf, die den Verdichter über eine Zwischenverbindungswelle antreibt. Bei diesen Gasturbinen triebwerken ist es wichtig sicherzustellen, daß die Turbine zu lässige Drehzahlen nicht überschreitet, so daß kritische Bean spruchungen auf der Radscheibe auftreten. Dies ist insbeson dere bei Triebwerken wichtig, die eine freie Leistungsturbine stromabwärts von der den Verdichter antreibenden Turbine auf weisen. Bei diesen Triebwerken läuft die Leistungsturbine un abhängig von der den Verdichter antreibenden Turbine um und ist üblicherweise mit einer Last über ein Getriebe verbunden, wie beispielsweise bei einem Turbowellen- oder Turboprop-Trieb werk. Bei diesen Triebwerken können plötzliche Laständerun gen, wie beispielsweise bei einem Getriebeversagen, zur Folge haben, daß die Leistungsturbine einer Überdrehzahl ausgesetzt wird. Wenn die Überdrehzahl der Leistungsturbine nicht gesteuert bzw. geregelt wird, kann nicht nur die Turbine, sondern das ge samte Triebwerk beschädigt werden, wenn sich kritische Überbean spruchungen in der Leistungsturbine entwickeln. Bisher sind verschiedene Systeme gesucht worden, um die Überdrehzahl zu steuern, indem der dem Triebwerk zugeführte Brennstoff graduell oder schnell vermindert wurde. Diese Brennstoffverminderung ver kleinert die der Leistungsturbine zugeführte Energie und senkt deshalb graduell die Turbinendrehzahl. Da jedoch die Verklei nerung der Energie, die der Turbine zugeführt wird, nicht sofort wirksam ist, wird die Leistungsturbine einer schnellen Über drehzahl ausgesetzt, und deshalb muß die Turbine so ausgelegt sein, daß sie diesen Beanspruchungen widersteht, indem die Grö ße und das Gewicht der Turbine vergrößert werden. Es wäre deshalb wünschenswert, eine Regeleinrichtung und Verfahren zum Regeln eines Gasturbinentriebwerks zur Verfügung zu haben, um die Tur binenbeanspruchungen in einem Gasturbinentriebwerk während eines Überdrehzahlzustandes weiter zu verkleinern.Gas turbine engines usually have a compressor for generating a downstream axial flow, a Combustion chamber downstream of the compressor and a turbine downstream of the combustor that over the compressor drives an interconnect shaft. With these gas turbines It is important to ensure that the turbine is closed does not exceed casual speeds, so that critical bean stresses occur on the wheel disc. This is in particular important for engines that have a free power turbine downstream of the turbine driving the compressor point. The power turbine of these engines is not running depending on the turbine driving the compressor around and is usually connected to a load via a gearbox, such as in a turboshaft or turboprop drive plant. Sudden load changes can occur in these engines conditions, such as a transmission failure have exposed the power turbine to overspeed becomes. If the overspeed of the power turbine is not controlled or is regulated, not only the turbine, but the ge Entire engine will be damaged if critical overbeans Developing sayings in the power turbine. So far Various systems have been sought to reduce the overspeed control by gradually adding fuel to the engine or was quickly diminished. This fuel reduction ver reduces the energy supplied to the power turbine and lowers it hence the turbine speed gradually. However, since the sales The energy supplied to the turbine does not change immediately is effective, the power turbine becomes a fast over exposed to speed, and therefore the turbine must be designed be that it withstands these stresses by the size ß and the weight of the turbine are increased. So it would be desirable a regulating device and method for regulating of a gas turbine engine to have the door leg loads in a gas turbine engine during a To further reduce the overspeed condition.

Erfindungsgemäß weist eine Regeleinrichtung für ein Gasturbinen triebwerk mit einer Turbine Mittel zum Empfangen eines Signals, das eine Turbinenüberdrehzahl darstellt, und Mittel auf zum Ver kleinern der in die Turbine eintretenden Luftströmung in Ab hängigkeit von dem die Turbinenüberdrehzahl darstellenden Signal.According to the invention, a control device for a gas turbine has engine with a turbine means for receiving a signal, which represents a turbine overspeed, and means to Ver smaller the air flow entering the turbine in Ab dependence on the signal representing the turbine overspeed.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Regeleinrichtung für ein Gasturbinentriebwerk vorgeschlagen, das eine verstellbare Füh rungsschaufel, eine Turbine und eine Öffnung aufweist, die stromaufwärts von der Turbine angeordnet ist, um ein Mittel für einen Austritt von Luft aus dem Triebwerk zu bilden, wobei Mit tel zum Empfangen eines Signals, das eine Turbinenüberdrehzahl darstellt, und ein Mittel vorgesehen sind zum Erzeugen eines Öffnungseinstellsignals zum Einstellen der Öffnung derart, daß die Luft in Abhängigkeit von dem Turbinenüberdrehzahlsignal aus dem Triebwerk austritt.Furthermore, a control device for a Gas turbine engine proposed that an adjustable Füh tion blade, a turbine and an opening that arranged upstream of the turbine to provide a means for to form an escape of air from the engine, with Mit tel to receive a signal indicating a turbine overspeed represents, and a means are provided for generating a Opening setting signal for setting the opening such that the air depending on the turbine overspeed signal exits the engine.

Weiterhin beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Gasturbinentriebwerks, das eine verstellbare Führungsschaufel, eine Turbine und eine Öffnung aufweist, die stromaufwärts von der Turbine angeordnet ist, wobei ein Signal empfangen wird, das die Turbinenüberdrehzahl darstellt, und ein Öffnungseinstellsignal erzeugt wird zum Einstellen der Öffnung derart, daß Luft in Abhängigkeit von dem Turbinenüber drehzahlsignal aus dem Triebwerk austritt.The invention also includes a method for control or rules of a gas turbine engine that an adjustable Guide blade, a turbine and an opening that is located upstream of the turbine, with a signal is received, which represents the turbine overspeed, and an opening setting signal is generated for setting the Opening such that air is dependent on the turbine speed signal exits the engine.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispie len näher erläutert.The invention now has further features and advantages based on the description and drawing of exemplary embodiments len explained in more detail.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von einem Ausführungs beispiel eines Gasturbinentriebwerks, das die Erfin dung enthält. Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment example of a gas turbine engine that includes the inven tion.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von einem Ausführungs beispiel von einem Algorithmus einer Steuer- bzw. Re geleinrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 2 is a schematic representation of an embodiment example of an algorithm of a control or regulating device according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Gasturbinentriebwerkssystem 10 dargestellt, das ein Turbowellen-Gasturbinentriebwerk 12 mit einer tragen den Struktur oder einem Gehäuse 20 aufweist. Innerhalb des Ge häuses 20 ist ein erster Kompressor bzw. Verdichter 22 zum Er zeugen einer stromabwärtigen Axialströmung angeordnet. Der er ste Verdichter 22 weist eine Einlaßführungsschaufel 24 vor einer ersten Stufe 26 des ersten Verdichters 22 auf und hat üblicher weise verstellbare Führungsschaufeln 28, die zwischen weiteren Stufen 30 des ersten Verdichters 22 angeordnet sind. Eine Ab zapföffnung 32, die sich durch das Gehäuse 20 erstreckt, ist stromabwärts von dem ersten Verdichter 22 angeordnet. Ein zwei ter Verdichter 34 ist stromabwärts von der Abzapföffnung 32 an geordnet und weist üblicherweise ebenfalls verstellbare Füh rungsschaufeln 28 auf, die zwischen den Verdichterstufen 30 angeordnet sind. Eine durch das Gehäuse 20 hindurchführende Umgebungsöffnung ist stromabwärts von dem zweiten Verdichter 34 angeordnet, und stromabwärts von dem zweiten Verdichter 34 ist eine Brennkammer 40 angeordnet. Eine den Verdichter antreibende Turbine 44 ist stromabwärts von der Brennkammer 40 angeordnet, die mit den ersten und zweiten Verdichtern 22 und 34 auf ent sprechende Weise über eine Welle verbunden ist. Eine freie Lei stungsturbine 50 ist stromabwärts von der den Verdichter an treibenden Turbine 44 angeordnet und mit einer Ausgangsantriebs welle 52 verbunden. Die Antriebswelle 52 ist mit einer Getriebe einrichtung 54 verbunden, die ihrerseits mit wenigstens einer Schaufel bzw. Propeller 60 verbunden ist. In Fig. 1 ist das Getriebe 54 mit ersten und zweiten Schaufeln bzw. Propellern 60 a bzw. 60 b verbunden. Die erste Schaufel bzw. der erste Flü gel 60 a stellt den Hauptflügel dar, und der zweite Flügel 60 b stellt einen zusätzlichen Flügel bzw. Propeller dar, wie es für Helikopter-Systeme beispielhaft ist. Eine Regeleinrichtung 70, die die Turbinenüberdrehzahl teilweise regelt, empfängt ver schiedene Eingangssignale, die Befehle der Bedienungsperson und Triebwerksparameter darstellen, die die Signale bilden, nach denen die Regeleinrichtung 70 arbeitet. Beispielsweise kann die Regeleinrichtung 70 ein Eingangssignal empfangen, das sich auf die Drehzahl der freien Turbine 50 bezieht, wie es beispiels weise durch einen Drehzahlfühler 72 geliefert wird. Die Regel einrichtung 70 liefert dann verschiedene Ausgangssignale, die das Triebwerk steuern, wie beispielsweise an die Ab zapföffnung 32, die Einlaßführungsschaufeln 24 und die verstell baren Statorschaufeln 28.In Fig. 1, a gas turbine engine system 10 is shown comprising a turboshaft gas turbine engine 12 having a support the structure or housing 20 has. Within the Ge housing 20 , a first compressor 22 is arranged to generate a downstream axial flow. The first compressor 22 has an inlet guide vane 24 in front of a first stage 26 of the first compressor 22 and usually has adjustable guide vanes 28 which are arranged between further stages 30 of the first compressor 22 . From a tap opening 32 which extends through the housing 20 is arranged downstream of the first compressor 22 . A two-th compressor 34 is arranged downstream from the bleed opening 32 and usually also has adjustable guide blades 28 which are arranged between the compressor stages 30 . An ambient opening passing through the housing 20 is arranged downstream of the second compressor 34 , and a combustion chamber 40 is arranged downstream of the second compressor 34 . A turbine 44 driving the compressor is arranged downstream of the combustion chamber 40 , which is connected to the first and second compressors 22 and 34 in a corresponding manner via a shaft. A free power turbine 50 is arranged downstream of the turbine 44 driving the compressor and connected to an output drive shaft 52 . The drive shaft 52 is connected to a gear device 54 , which in turn is connected to at least one blade or propeller 60 . In Fig. 1, the gear 54 is connected to first and second blades or propellers 60 a and 60 b . The first blade or the first wing 60 a represents the main wing, and the second wing 60 b represents an additional wing or propeller, as is exemplary for helicopter systems. A controller 70 , which partially controls the turbine overspeed, receives various input signals representing operator commands and engine parameters that form the signals according to which the controller 70 operates. For example, the control device 70 can receive an input signal that relates to the speed of the free turbine 50 , as is provided, for example, by a speed sensor 72 . The control device 70 then provides various output signals that control the engine, such as from the tap opening 32 , the inlet guide blades 24 and the adjustable stator blades 28th

Die Regeleinrichtung 70 weist typisch einen Überdrehzahl-Detektor 82 auf, der detektiert bzw. ermittelt, ob die Drehzahl der freien Turbine 50 oberhalb einer zulässigen Drehzahl ist. Der Überdrehzahl-Detektor 82 ist mit einer Brennstoffsteuerung 84 verbunden, die den Brennstoff begrenzt oder vorzugsweise ein Signal sendet, um ein Brennstoffsteuerventil zu schließen, nach dem eine Überdrehzahl-Situation ermittelt worden ist. Der Über drehzahl-Detektor 82 ist auch mit einer Öffnungssteuerung 86 ver bunden, die Öffnungen, wie beispielsweise die Abzapföffnung 32 und die Umgebungsöffnung 38, steuert, so daß, nachdem eine Über drehzahl-Situation ermittelt worden ist, die Öffnungssteuerung ein Signal sendet, um die Öffnungen zu öffnen. Der Überdrehzahl- Detektor 82 ist auch mit einer Führungsschaufel-Steuerung 88 ver bunden, die die verstellbaren Führungsschaufeln 28 steuert, so daß, nachdem eine Überdrehzahl ermittelt worden ist, die Füh rungsschaufel-Steuerung 88 ein Signal sendet, um die Stellung der Einlaßführungsschaufel 24 und der verstellbaren Führungs schaufeln 28 einzustellen.The control device 70 typically has an overspeed detector 82 , which detects or determines whether the speed of the free turbine 50 is above a permissible speed. The overspeed detector 82 is connected to a fuel controller 84 that limits the fuel or preferably sends a signal to close a fuel control valve after an overspeed situation has been determined. The overspeed detector 82 is also connected to an opening controller 86 which controls openings such as the bleed opening 32 and the surrounding opening 38 , so that after an overspeed situation has been determined, the opening controller sends a signal to to open the openings. The overspeed detector 82 is also connected to a guide vane controller 88 which controls the adjustable guide vanes 28 so that after an overspeed is determined, the guide vane controller 88 sends a signal to the position of the inlet guide vane 24 and the adjustable guide blades 28 adjust.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als ein Fließbild (Algorithmus) 200 dargestellt, das in einer erfindungsgemäßen Steuer- bzw. Regeleinrichtung enthalten ist. Das Fließbild 200 weist einen Eingangsblock 210 auf, der als ein Mittel zum Empfan gen von Eingangsgrößen dient, wie beispielsweise eine Eingangs größe, die einer Drehzahl der freien Turbine gemäß Fig. 1 ent spricht. Der Eingangsblock 210 ist mit einem Entscheidungsblock 212 verbunden, der vergleicht, ob die Drehzahl der freien Tur bine oberhalb eines zulässigen Wertes ist, um dadurch anzuzeigen, daß eine freie Turbine in einer Überdrehzahl-Situation ist. Wenn die Drehzahl der freien Turbine nicht in einer Überdrehzahl- Situation ist, dann schaltet der Algorithmus auf den Eingangs block 210 zurück, um aktualisierte Eingangsgrößen zu empfangen. Wenn andererseits der Entscheidungsblock 212 eine Überdrehzahl der freien Turbine anzeigt, dann schaltet das Fließbild auf den Ausgangsblock 218 um, der ein Signal an die Brennstoffsteue rung abgibt, um die Brennstoffströmung zu begrenzen. Der Ausgangs block 218 steht mit einem Ausgang 222 in Verbindung, der ein Signal an eine Ausgangssteuerung abgibt, um Öffnungen zu öffnen, wie beispielsweise die Abzapföffnung 32 oder die Umgebungsöff nung 38 gemäß Fig. 1. Der Ausgangsblock 222 ist mit einem Aus gangsblock 226 verbunden, der ein Signal an eine Steuerung bzw. Regelung für die variablen Führungsschaufeln abgibt, um die Ein laßführungsschaufel 24 und die verstellbaren Führungsschaufeln 28 zu schließen. Der Ausgangsblock 226 steht mit dem Eingangsblock 210 in Verbindung. In Fig. 2, one embodiment of the invention as a flow (algorithm) 200 is shown, which is included in an inventive controller. The flow diagram 200 has an input block 210 which serves as a means for receiving input variables, such as an input variable which speaks to a speed of the free turbine according to FIG. 1. Input block 210 is connected to a decision block 212 which compares whether the speed of the free turbine is above an allowable value, thereby indicating that a free turbine is in an overspeed situation. If the speed of the free turbine is not in an overspeed situation, the algorithm switches back to input block 210 in order to receive updated input variables. On the other hand, if decision block 212 indicates an overspeed of the free turbine, then the flowchart switches to output block 218 , which outputs a signal to fuel control to limit fuel flow. The output block 218 is connected to an output 222 , which emits a signal to an output control in order to open openings, such as, for example, the bleed opening 32 or the ambient opening 38 according to FIG. 1. The output block 222 is connected to an output block 226 that outputs a signal to a controller for the variable guide vanes to close the inlet guide vane 24 and the adjustable guide vanes 28 . Output block 226 is connected to input block 210 .

Die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung kann irgendeine Regel einrichtung sein, beispielsweise ein analoger oder digitaler Regler. Vorzugsweise ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Re geleinrichtung gemäß der Erfindung durch einen Algorithmus in einer digitalen elektronischen Regeleinrichtung voller Autori tät implementiert.The control device according to the invention can be any control device, for example an analog or digital controller. Preferably, as shown in FIG. 2, the control device according to the invention is implemented by an algorithm in a digital electronic control device with full authority.

Die Steuereinrichtung kann Eingangssignale empfangen und diese Signale verarbeiten, um durch geeignete Mittel zu ermitteln, ob eine Überdrehzahl-Situation existiert. Beispielsweise kann der Fühler 72 die Vorbeiläufe von Schaufeln auf der freien Lei stungsturbine 50 zählen, wenn die Turbine rotiert. Dies wird dann in akzeptable Einheiten umgewandelt und mit einer maxima len zulässigen Drehzahl verglichen.The control device can receive input signals and process these signals in order to determine by suitable means whether an overspeed situation exists. For example, the sensor 72 can count the passage of blades on the free power turbine 50 as the turbine rotates. This is then converted into acceptable units and compared with a maximum permissible speed.

Wenn im Betrieb eine Überdrehzahl detektiert wird, liefert der Überdrehzahl-Detektor ein Überdrehzahl-Signal an die Brenn stoffsteuerung 84, die Öffnungssteuerung 86 und die Führungs schaufelsteuerung 88. Die Brennstoffsteuerung 84 begrenzt den dem Triebwerk 12 zugeführten Brennstoff und verkleinert deshalb die Energie, die der freien Leistungsturbine 50 zugeführt wird. Die Öffnungssteuerung 86 öffnet die Öffnungen in dem Triebwerk. Typisch werden die Abzapföffnungen 32 geöffnet, wodurch die Energie in dem Triebwerk 12 verkleinert wird. Weiterhin ist es in Abhängigkeit von der Anwendung des Triebwerks möglich, die Umgebungsöffnungen oder irgendwelche anderen Öffnungen zu öff nen, die als Mittel dienen können zum Freisetzen eines Strö mungsmittels, wie beispielsweise Luft, von dem Triebwerk vor der Turbine und insbesondere der Leistungsturbine. Typisch ver kleinert das Öffnen der Abzapfventilöffnungen die Überdrehzahl der Turbine um etwa 10%.If an overspeed is detected during operation, the overspeed detector supplies an overspeed signal to the fuel control 84 , the opening control 86 and the guide blade control 88th The fuel controller 84 limits the fuel supplied to the engine 12 and therefore reduces the energy that is supplied to the free power turbine 50 . The opening control 86 opens the openings in the engine. The bleed openings 32 are typically opened, as a result of which the energy in the engine 12 is reduced. Furthermore, depending on the application of the engine, it is possible to open the ambient openings or any other openings that can serve as a means for releasing a fluid, such as air, from the engine in front of the turbine and particularly the power turbine. Typically, opening the bleed valve openings reduces the turbine overspeed by about 10%.

Während einer Überdrehzahl-Situation werden auch Signale der Führungsschaufel-Steuerung 88 zugeführt, die die Führungsschau feln in Abhängigkeit von dem Überdrehzahlsignal der Turbine ein stellt. Vorzugsweise wird die Einlaßführungsschaufel so ver stellt, daß die Luftmenge, die in das Triebwerk eingeführt wird, verkleinert wird. Weiterhin können die verstellbaren Füh rungsschaufeln verstellt werden, um den Wirkungsgrad des Ver dichters zu verkleinern und deshalb die Energie in dem Strö mungsmittel in dem Triebwerk zu verkleinern. Üblicherweise verkleinert die Verstellung der Führungsschaufeln in eine voll ständig geschlossene Position, soweit dies möglich ist, die Turbinendrehzahl um etwa 4%. Beispielsweise kann in einem Sy stem mit 151% Überdrehzahl in einem System, in dem nur der Brennstoff abgeschaltet wird, das Schließen der Führungsschau feln eine Senkung der Überdrehzahl auf 147% zur Folge haben. Wenn ferner die Abzapfventilöffnungen in diesem System geöffnet werden, kann die Überdrehzahl der Turbine auf 137% gesenkt werden. Somit kann die Spitzenüberdrehzahl um 14% unter Aus nutzung der Führungsschaufel-Stellung und der Abzapföffnungsver stellung gemäß der Erfindung gesenkt werden. Da die Beanspruchung auf eine Turbine sich mit dem Quadrat der Turbinendrehzahl ändert, kann dieses System die Turbinenbeanspruchung stark ver mindern. Infolgedessen kann das Turbinenscheibengewicht um etwa 4 kg in einem entsprechenden System verkleinert werden, während die vorhandenen Sicherheitsgrenzen beibehalten oder sogar ver größert bzw. verbessert werden. In einem geregelten Triebwerk einer digitalen elektronischen Regeleinrichtung voller Autorität (in der amerikanischen Fachsprache FADEC genannt) werden ty pisch die Abzapföffnungen und die verstellbaren Führungsschaufeln so gesteuert, daß der Wirkungsgrad maximiert und die Luftströ mung in dem Verdichter geregelt ist. Deshalb sind das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung auch besonders vorteil haft, da sie in einem Gasturbinentriebwerk mit einer FADEC-Re gelung ohne signifikante zusätzliche Hardware verwendet werden können, die 15 zusätzliche Wartungs- und Betriebssicherheitskon zepte zur Folge haben kann, die einer Hinzufügung zusätzlicher Komponenten zum Triebwerk entsprechen. Statt dessen werden die Führungsschaufel und die Öffnungen gegenwärtig auf dem Trieb werk geregelt, um den Wirkungsgrad zu maximieren, und die Tur binenüberdrehzahl wird gegenwärtig überwacht, so daß sie die gesteuerten Hauptkomponenten bilden.During an overspeed situation, signals are also supplied to the guide vane control 88 , which sets the guide vanes as a function of the turbine overspeed signal. Preferably, the inlet guide vane is adjusted so that the amount of air that is introduced into the engine is reduced. Furthermore, the adjustable guide vanes can be adjusted in order to reduce the efficiency of the poet and therefore to reduce the energy in the fluid in the engine. Usually, the adjustment of the guide blades to a fully closed position, as far as possible, reduces the turbine speed by approximately 4%. For example, in a system with 151% overspeed in a system in which only the fuel is switched off, closing the guide blades may result in the overspeed being reduced to 147%. Furthermore, if the bleed valve openings are opened in this system, the overspeed of the turbine can be reduced to 137%. Thus, the peak overspeed can be reduced by 14% using the guide vane position and the tap opening position according to the invention. Since the stress on a turbine changes with the square of the turbine speed, this system can greatly reduce the turbine stress. As a result, the turbine disk weight can be reduced by approximately 4 kg in a corresponding system, while the existing safety limits are maintained or even increased or improved. In a regulated engine of a digital electronic control device full of authority (called FADEC in the American technical language), the tapping openings and the adjustable guide blades are typically controlled in such a way that the efficiency is maximized and the air flow in the compressor is regulated. Therefore, the method and the device according to the invention are also particularly advantageous since they can be used in a gas turbine engine with a FADEC control without significant additional hardware, which can result in 15 additional maintenance and operational safety concepts, which require an addition correspond to additional components to the engine. Instead, the guide vane and orifices are currently regulated on the engine to maximize efficiency, and the turbine overspeed is currently monitored to form the main controlled components.

Vorstehend wurden zwar die Prinzipien der Erfindung in Relation zu einer bestimmten Regeleinrichtung beschrieben, aber es sind noch viele weitere Ausführungsbeispiele möglich.The principles of the invention have been put into relation above described to a particular control device, but there are many other exemplary embodiments are possible.

Claims

1. Control device for a gas turbine engine with a turbine, characterized by means ( 70 ) for receiving a signal representing the turbine overspeed, and means ( 84 , 86 , 88 ) for reducing the air flow entering the turbine as a function of the turbine overspeed signal.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the engine has an adjustable guide vane ( 28 ) and the means for reducing the air flow entering the engine have means for generating a Stellsig nals for adjusting the guide blades depending on the turbine overspeed signal.

3. Control device according to claim 2, characterized in that the Stell signal for the adjustable guide blade is for closing an inlet guide vane of the shoot works.

4. Control device according to claim 1, characterized in that the Engine has an opening located upstream of the turbine has, which forms a means for the air flow from the engine can escape, and the means for downsizing the air flow entering the turbine have to generate an opening setting signal to make the opening so that air depending on the Turbine overspeed signal exits the engine.

5. Control device according to claim 4, characterized in that the public is a bleed valve.

6. Control device according to claim 4, characterized in that the public is an opening leading into the environment.

7. Control device for a gas turbine engine, which ver adjustable guide vane, a turbine and an opening points, which is arranged upstream of the turbine to form a means by the fluid from the drive plant can leak, marked by Means for receiving a signal over a turbine represents speed, and Means for generating an opening setting signal for on place the opening so that fluid is dependent speed from the turbine overspeed signal from the engine exit.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the public is a bleed valve.

9. Control device according to claim 7, characterized in that the public is an opening leading into the environment.

10. Control device according to claim 1, characterized in that means are provided for generating an actuating signal depending on adjustable guide vanes from the turbine overspeed signal.

11. Control device according to claim 10, characterized in that the Control signal for the adjustable guide blades Signal is to close an inlet guide vane of the Engine.

12. A method of regulating a gas turbine engine, the one adjustable guide vane, a turbine and an opening tion, which is arranged upstream of the turbine is marked by Receive a signal representing turbine overspeed represents, and Creation of an opening setting for setting the opening tion such that air is dependent on the turbines Overspeed signal exits the engine.

13. The method according to claim 12, characterized in that a Stell signal for setting the adjustable guide blades in Dependence on the turbine overspeed signal is generated.

14. The method according to claim 13, characterized in that the Stell signal for the adjustable guide blades is for closing an inlet guide vane of the shoot works.