DE642182C - Kraftmaschinenregelung - Google Patents

Description

• Kraftmaschinenregelung -Zur Regelung von Kraftmaschinen werden in den meisten Fällen drehzahlabhängige Regeleinrichtungen verwendet, die die Leistung der Kraftmaschine etwa durch Veränderung der Kraft- bzw. Brennstoffzufuhr beeinflussen.
• Bei Kraftmaschinen, die elektrische Stromerzeuger antreiben, ist weiter eine Anordnung angegeben worden, bei der neben einem Fliehkraftregler ein von dem Netzstrom des Stromerzeugers durchflossenes Solenoid angeordnet ist, dessen Kern den Regler nur vorübergehend beeinflußt, so daß Fliehkraftregler und Solenoid unabhängig voneinander wirken können.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung können derartige Regeleinrichtungen dadurch erheblich verbessert werden, daß eine Überregelung infolge von Belastungsstößen hervorgerufener Drehzahländerung bei drehzahlabhängiger Regelung von Kraftmaschinen dadurch vermieden wird, daß der vom Belastungszustand der Maschine abhängige Leistungsregler an einer beim Regelvorgang durch den .Drehzahlregler allein in Ruhe bleibenden Stelle des zum Regelorgan führenden Reglergestänges angreift und diese Stelle in Abhängigkeit vom Belastungszustand der Maschine verstellt, wobei der Drehzahlregler mit der Maschinenwelle durch eine elastische Kupplung verbunden ist, die vorübergehende Drehzahländerungen vom Drehzahlregler fernhält. Mit besonderem Vorteil wird hierzu bei Regeleinrichtungen, deren Gestänge nach Art eines Hebels ausgebildet ist, dieVerbindung der beiden Regler mit dem Gestänge derart ausgeführt, daß der Angriffspunkt des einen Reglers jeweils den Gelenkpunkt des Hebels bei einem durch den anderen Regler aufgedrückten Regelvorgang darstellt. Durch das Zusammenarbeiten der beiden Regler unter Anwendung der erwähnten elastischen Kupplung werden die vorübergehenden stoßartigen Drehzahländerungen von dem Drehzahlregler ferngehalten, so daß dieser nur dann in Wirkung tritt, wenn es sich um eine dauernde Änderung handelt. Auf diese Weise wird eine Überregelung sowie vorübergehendes Hinundherpendeln der Regler vermieden, wodurch die Gleichmäßigkeit im Betrieb erheblich besser als bisher aufrechterhalten werden kann.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit r ist der Zentrifugalregler bezeichnet, der über eine federnde Kupplung 2 von dem Maschinensatz angetrieben wird. Der Zentrifugalregler ist mit dem Ende eines Hebels 3 verbunden, der in einem Gelenkpunkt 4 aufgehängt ist und an einem anderen Ende an, eine Stange 5 angelenkt ist, die die Beeinflussung der Kraftzufuhr, Brennstoffzufuhr usw. der Maschine vornimmt. Der Gelenkpunkt 4 ist hierbei mit einer elektromagnetischen Einrichtung 6 verbunden, durch die dessen Stellung in Abhängigkeit von der Leistung verschoben wird. M'enn in dem zu regelnden Maschinensatz ein von einer Kraftmaschine angetriebener Generator vorliegt, so kann unmittelbar die elektrische Leistung dieser Maschine etwa durch Anordnung einer Stromspule ,7 und Spannungsspule 8 zur Steuerung des Aufhängepunktes des Hebels verwendet werden.
• Auf diese Weise kann sich bei Lastschwankungen die erforderliche Änderung in der Leistungszufuhr von selbst einstellen, ohne daß hierbei überhaupt eine Drehzahländerung einzutreten braucht. Es kann also bei Anordnungen, die dauernd mit einer bestimmten Drehzahl arbeiten müssen, wie z. B. bei Synchrongeneratoren, auf diese Weise eine sehr vollkommene Regelung erreicht werden.
• Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist jedoch nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt, sondern es kann die zusätzliche Beeinflussung des Reglers nach jeder beliebigen anderen Charakteristik erfolgen, so daß nicht bloß eine konstante Drehzahl, sondern eine beliebige für den jeweiligen Einzelfall erforderliche Abhängigkeit zwischen Drehzahl und Belastung festgelegt werden kann. Hierbei vollzieht sich der Übergang von, dem einen Zustand auf den anderen Zustand stetig und fast ohne jede Überregelung, so daß es möglich ist, die Schwungmasse, Schwungräder u. de-l. sehr klein zu halten.
• Mit besonderem Vorteil werden die willkürlichen. Änderungen, die für die Regelung eines Maschinensatzes erforderlich sein können, an der zusätzlichen Beeinflussungseinrichtung etwa durch Änderung des Abhängigkeitsverhältnisses durchgeführt. Dies kann in einfachster Weise bei Verwendung von elektromagnetischen Steuereinrichtungen durch Ein- und Ausschaltung von Parallel- oder Vorschaltwiderständen erfolgen, wobei in der Anwendung entsprechend feinstufiger Widerstände die Möglichkeit zu einer sehr genauen Regelung gegeben ist. Auf diese Weise kann die Regelcharakteristik auch während des Betriebes selbst z. B. durch Fernsteuerung verstellt werden, ohne daß irgendwelche mechanischen Eingriffe auf die Fliehkrafteinrichtung erforderlich sind. Dies ist insbesondere bei mehreren parallel arbeitenden Maschinensätzen aus dem Grunde wertvoll, daß auf diese Weise abwechselnd verschiedenen Maschineneinheiten die konstante Grundlast bzw. die Spitzenlast zugeordnet werden kann. Es ist auf diese Weise auch ohne weiteres möglich, der Regelung jeden beliebigen Stabilisierungsgrad zu geben. Ein besonderer Vorteil der Anordnung liegt auch darin, daß bereits bestehende Anlagen auf diese Art sehr einfach für einen einwandfreien `Parallelbetrieb abgestimmt werden können, ohne daß bei der Projektierung hierauf Rücksicht genommen zu werden braucht. Auch ist es auf diese Weise möglich, die Schwungmassen so gering zu halten, als dies mit Rücksicht auf die erforderliche Gleichmäßigkeit zulässig ist, so daß im Vergleich ;z. den bisherigen Anlagen, 'bei denen immer :-wesentliche Überdimensionierungen als Sicher-`@hit@gtxschläge erforderlich waren, eine ganz er--üdbliche Gewichtsersparnis erreicht werden kann.
• Die Verstellung des Reglergelenkpunktes braucht hierbei nicht unbedingt von elektrischen Größen abgeleitet zu werden, sondern kann auch mechanisch von der Stellung der zugehörigen Einrichtungen (Meßdosen, Stauscheiben usw.) abhängig gemacht werden. Mit Rücksicht auf die guten Regelmöglichkeiten empfiehlt es sich jedoch auch bei rein mechanischen Antrieben, die Leistung auf elektrischem Wege zu messen und zur Beeinflussung des Reglers heranzuziehen. Hierbei können an Stelle von Motormagneten auch geradlinig bewegte Magneten, Solenoide u. dgl, angewendet werden. Auch kann die Verschiebung durch einen Hilfsmotor, der in Abhängigkeit von der Leistung durch Relais gesteuert wird, vorgenommen werden. Hierbei ist es gleichgültig, in welcher Art die Änderung der Leistungszufuhr vorgenommen wird. Es kann also sowohl die Wasserzufuhr bei Wasserkraftmaschinen wie auch die Brennstoffzufuhr bei Wärmekraftmaschinen, Dieselmotoren u. dgl., die Dampf-, Heißluft-, Druckgaszufuhr bei Kolbenmaschinen oder Turbinen oder auch die Stromzufuhr bei elektrischen Antrieben beeinflußt werden.
• Bei Kraftmaschinen, die mehrere Arbeitsmaschinen antreiben, hat man es hierbei in der Hand, die Steuerung in Abhängigkeit von der Leistung einer bestimmten oder auch sämtlicher der Antriebsmaschinen erfolgen zu lassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Regelung von Kraftmaschinen mit einem durch einen Drehzahlregler und einen vom Belastungszustand der Maschine abhängigen Leistungsregler beeinflußten Regelorgan und mit einer Einrichtung zur Vermeidung der Überregelung im Falle einer durch einen Belastungsstoß hervorgerufenen Drehzahländerung, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsregler an einer beim Regeln durch den Drehzahlregler allein in Ruhe bleibenden Stelle des zum Regelorgan fÜhrenden Regelgestänges angreift und diesen Angriffspunkt in Abhängigkeit vom Belastungszustand der Maschine verstellt und daß der Drehzahlregler mit der Maschinenwelle durch eine elastische Kupplung verbunden ist, die vorübergehende Drehzahländerungen vom Drehzahlregler fernhält. Regelung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regler derart an dem gemeinsamen Regelgestänge angreifen, daß der Angriffspunkt des einen Reglers jeweils den Drehpunkt des Gestänges bei einem durch den anderen Regler aufgedrückten Regelvorgang darstellt. 3. Regelung nach Anspruch z, insbesondere für Anlagen mit Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsregler als Motorzugmagnet ausgebildet ist, der mit Hilfe von Wicklungen, die Strom-und Spannungsspulen entsprechen, durch die Maschinenleistung beeinflußt wird. q.. Regelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreisen der einzelnen Wicklungen feinstufige Parallel- oder Vorschaltwiderstände angeordnet sind.