DE652259C

DE652259C - Einrichtung zur Drehzahlregelung einer Kraftmaschine

Info

Publication number: DE652259C
Application number: DESCH109277D
Authority: DE
Inventors: Willy Rieger
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1936-02-20
Filing date: 1936-02-20
Publication date: 1937-10-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehzahlregelung einer Kraftmaschine nach einer an einer Steuermaschine einstellbaren Leitgeschwindigkeit mittels eines beim Abweichen . von der Leitgeschwindigkeit verstellten, auf die Regelglieder der Kraftmaschine einwirkenden Umlaufrädergetriebes. Bei einer bekannten Regeleinrichtung dieser Art wird von dem beim Abweichen von der Leitgeschwindigkeit gedrehten Planetenradträger durch Reibung ein Stellhebel mitgenommen, der auf eine Stromschlußvorrichtung oder auf einen Servomotor einwirkt.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß zwischen Kraftmaschine und Regelgetriebe eine Flüssigkeitskupplung oder Rutschkupplung geschaltet ist, deren Drehmoment mindestens so groß ist wie die höchsten auftretenden Regelkräfte. Das nachgiebige Glied der Regeleinrichtung ist also auf der Antriebsseite und nicht zwischen dem abgetriebenen Teil und den Regelgliedern der Kraftmaschine eingeschaltet. Infolgedessen können die Regelglieder der Kraftmaschine durch ein mit dem Planetenradträger zwangsläufig verbundenes Gestänge unmittelbar angetrieben werden. Die Flüssigkeitskupplung oder Rutschkupplung gibt dabei die Sicherheit, daß das Gestänge nicht über die jeweilige Steuerstellung hinaus bewegt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Regeleinrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Regelgetriebe und

Abb. 2 eine Draufsicht. .

Es bedeutet 1 die Steuermaschine, und zwar etwa einen Synchronmotor, welcher z. B. von einem Netz mit konstanter Periodenzahl gespeist wird, oder eine Hilfsdampfturbine mit konstanter Drehzahl. Die Steuermaschine treibt über ein" selbsthemmendes Schneckengetriebe 2 eine Welle 3 an, ■ auf welcher ein zu einem Planetengetriebe gehöriges Kegelrad 4 sitzt. Das Rad 4 greift in ein Umlaufrad 5 ein, welches in einem Gehäuse 6 gelagert ist und mit dem auf einer Welle 7 sitzenden Kegelrad 8 des Planetengetriebes in Eingriff steht. Das Gehäuse 6 kann sich um die Wellen 3 und 7 drehen. An dem Gehäuse 6 ist durch ein entsprechendes Hebelgelenk ο. dgl. das Regelgestänge 9 angeschlossen, welches entweder die Regelorgane der Kraftmaschine oder bei mittelbarer Regelung durch einen Servomotor dessen Steuerschieber betätigt. Das Rad 8 erhält seinen Antrieb über ein ebenfalls selbsthemmendes Schneckengetriebe 10 oder in beliebiger anderer Weise von der betreffenden Kraftmaschine unter Zwischenschaltung einer Flüssigkeitskupplung 12.

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Willy Rieger in Kassel-Wilhelmshöhe.

Die Wirkungsweise der Regelung ist folgende: Das Kegelrad 4 läuft, -durch die Steuermaschine 1 angetrieben, ständig mit gleichbleibender Drehzahl um. Das Kegelrad 8 dreht sich, durch die Kraftmaschine angetrieben, in entgegengesetzter Richtung, seine Drehzahl ist abhängig von der Belastung der Kraftmaschine. Wenn nun beide Drehzahlen genau gleich sind, dann dreht t° sich das Kegelrad 5 um seine Achse, ohne das Gehäuse 6 zu bewegen, da ein Drehzahlunterschied, welcher eine Rückwirkung auf das Gehäuse ausüben könnte, nicht vorhanden ist. Wenn aber infolge stärkerer Belastung ■5 die Drehzahl der Kraftmaschine fällt, und damit einGeschwindigkeitsunterschied zwischen den Rädern 8, 5 und 4 eintritt, wird das Getriebegehäuse 6 verdreht und dadurch auch über das Gestänge 9 die Steuerung der Maschine geöffnet, bis Drehzahlgleichlieit zwischen Steuermaschine und Kraftmaschine erreicht ist.

Man kann nun die Regelung so einrichten, daß sie ständig einen Gestängezug in Richtung der Schließbewegung ausübt, so daß die Steuermaschine nur die Reibung zwischen Schnecke und Schneckenrad zu überwinden hat, die Regelkräfte selbst aber ausschließlich von der Kraftmaschine übertragen werden.

Im Falle einer Entlastung des Antriebes und einer damit verbundenen Steigerung der Drehzahl der Kraftmaschine eilt das Rad 8 vor, wodurch auf dem Wege über die Achse des Rades 5 das Gehäuse 6 und das Regelgestänge 7 im Sinne des Schließens der Kraftmaschinensteuerung bewegt weiden. Zwischen der Kraftmaschine und dem Schneckengetriebe 10 ist eine Flüssigkeitskupplung eingeschaltet. Diese Flüssigkeitskupplung, deren

Drehmoment so bemessen ist, daß die maximal auftretenden Regelkräfte ausgeübt werden können, dient als Sicherung, um zu verhindern, daß das Gestänge weiter bewegt wird, als es dem Steuerweg entspricht.

Da die Kräfte, welche die Steuermaschine auf das Regelgetriebe auszuüben hat, nur von der Reibung des selbsthemmenden Schneckengetriebes abhängig sind, kann die Leistung dieser Steuermaschine klein sein. Bei Verwendung eines regelbaren Elektromotors besteht die Möglichkeit, von jeder beliebigen Stelle aus durch Änderung der Motor drehzahl die Hauptmaschine innerhalb weiter Grenzen mit jeder gewünschten Drehzahl zu fahren, wobei diese Drehzahl dann auch bei Belastungsschwankungen konstant bleibt. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise für Schiffsantriebe vorteilhaft, und sie bietet die Möglichkeit, von jeder beliebigen Stelle des Schiffes aus eine oder alle Schiffsmaschinen mit beliebiger Drehzahl laufen zu lassen oder sie auch durch Unterbrechung der Stromzuführung zu den Steuermotoren sofort stillzusetzen. Eine solche Einrichtung, bei Schiffen angewendet, verhindert außerdem bei Freischlagen einer Schraube das Durchgehen der Dampfmaschine, was zur Schonung des Schiffes und der Maschine selbst wesentlich beiträgt.

Es ist auch eine Ausführung möglich, bei welcher ein besonderer Steuermotor in Wegfall kommt, indem zwei zusammenarbeitende, aber voneinander getrennte Maschinen, beispielsweise Schiffsmaschinen, sich in ihrer Drehzahl dadurch steuern, daß eine dieser Maschinen das eine Planetenrad und die andere das andere Planetenrad antreibt. Die eine Maschine bildet also dabei im Sinne der Erfindung die Steuermaschine für die andere.

Das Regelgetriebe könnte anstatt als Kegelradauch als Stirnradplanetengetriebe ausgeführt werden. Der Antrieb der Planetenräder" von der Steuermaschine und von der Kraftmaschine aus kann unmittelbar oder über geeignete Zwischengetriebe, ζ. B. Unter- 8g Setzungsgetriebe, erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Drehzahlregelung einer Kraftmaschine nach einer an einer Steuermaschine einstellbaren Leitgeschwindigkeit mittels eines beim Abweichen von der Leitgeschwindigkeit verstellten, auf die Regelglieder der Kraftmaschine einwirkenden Umlaufrädergetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kraftmaschine und Regelgetriebe eine Flüssigkeitskupplung oder Rutschkupplung geschaltet ist, deren Drehmoment mindestens so groß ist wie die höchsten auftretenden Regelkräfte.

2. Einricl^ng nach Anspruch r, da- ' durch gekennzeichnet, daß auf den mit dem Regelgestänge verbundenen Planetenradträger ein dauernder Gestängezug von den Regelorganen ausgeübt wird, welcher in gleicher Richtung wie der Drehsinn des von der Steuermaschine angetriebenen Planetenrades wirkt, so daß die Steuermaschine nur den auftretenden Reibungswiderstand zu überwinden hat und die Regelkräfte selbst ausschließlich von der Kraftmaschine über das andere Planetenrad übertragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen