DE665766C

DE665766C - Power machine controller for indirect regulation

Info

Publication number: DE665766C
Application number: DEA79166D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arnold Maas
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-04-22
Filing date: 1936-04-22
Publication date: 1938-10-03

Description

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. April 1936 ab Die Erfindung betrifft einen Kraftmaschinenregler für mittelbare Reglung, bei dem der Verstellhebel des Steuerschiebers für die Druckölsteuerung an der Bewegung des Kraftkolbens zwecks Rückführung des Steuerschiebers teilnimmt und die Rückführung dieses Schiebers während des Betriebes der Kraftmaschine wahlweise starr oder durch Zwischenschaltung einer Isodromeinrichtung nachgiebig gestaltet werden kann. Die Erfindung soll bei Kraftmas.chinenanlagen Verwend,ung finden, in denen eine Anzahl von Drehstrom- oder Wechselstromturbogeneratoren auf ein gemeinsames Netz parallel arbeiten. Während die Grundlastmaschinen bei solchen Anlagen mit statischen Reglern und starker Rückführung ausgerüstet sind, werden für die Spitzenlastmaschinen meist Isodromregler verwendet, die die Eigenschaft besitzen; :nach jeder Laständerung die Drehzahl auf einen. gleichbleibenden Wert zurückzuführen und dadurch die Frequenz zu halten.Patented in the German Reich on April 22, 1936 , the invention relates to an engine controller for indirect regulation, in which the adjusting lever of the control slide for the pressure oil control participates in the movement of the power piston for the purpose of returning the control slide and the return of this slide is optionally rigid during operation of the engine or can be made flexible by interposing an isodrome device. The invention is intended to be used in power machines in which a number of three-phase or alternating-current turbo generators work in parallel on a common network. While the base load machines in such systems are equipped with static regulators and strong feedback, isodrome regulators are mostly used for the peak load machines, which have the property; : after every load change the speed to one. constant value and thereby to keep the frequency.

Um nun je nach Bedarf die isodromgestenerten Spitzenlastmaschinen auch als Grundlastmaschllnen verwenden zu können, hat man bereits Regler vorgeschlagen, die während des Betriebes von dem Isodrombetrieb auf statischen Betrieb umgeschaltet werden können. Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Ausführungsform eines solchen Reglers und besteht im Prinzip darin, daß der Rückführhebel Mit dem zu verstellende;. Regelorgan unmittelbar oder mittelbar über die Isodromvorrichtung durch eine Klemmvorrichtung kuppelbar ist.To now, depending on requirements, the isodrome-controlled peak load machines to be able to use also as base load machines, regulators have already been proposed, which switched from isodrome operation to static operation during operation can be. The invention relates to a particular embodiment of a such regulator and consists in principle that the feedback lever with the to be adjusted ;. Control element directly or indirectly via the isodrome device by means of a clamping device can be coupled.

In dein Abb. i bis q. sind zwei Ausführungsbeispiele von Kraftmaschnenreglern mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt. In den Abbildungen sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden. Es bezeichnen: a einen Fliehkraftregler, b dessen den Steuerschieber c betätigenden Hebel und cl den das Dampfeinlaßorgan e einer nicht dargestellten Dampfturbine betätigenden Hilfsmotorkolben. Die Steuerung ist ferner mit einer aus dem Bremskolben f und einer Rückführfe.der g bestehenden Isodromvorrichtung versehen. Der Bremskolben f ist in einem Zylinder 1i mit regelbarem Ölumlauf i geführt.In your fig. I to q. are shown two embodiments of Kraftmaschnenregulern with the features of the invention. In the figures, the same reference numerals have been chosen for the same parts. It denotes: a a centrifugal governor, b its lever actuating the control slide c, and cl the auxiliary motor piston actuating the steam inlet element e of a steam turbine (not shown). The control is also provided with an isodrome device consisting of the brake piston f and a return spring g. The brake piston f is guided in a cylinder 1i with a controllable oil circulation i.

Zur Umstellung des Reglers vom statischen auf den Isodrombetrieb und umgekehrt vom Isodrom- auf den statischen Betrieb dient gemäß Abb. i eine mit Rechts- und Linksgewinde versehene Spindel h, die mit zwei sich in entgegengesetzter Richtung beim Drehen der Spindel bewegenden Muttern 1, nz versehen ist. Beide Muttern 1, rn sind mit der Kolbenstangen gelenkig verbunden. Außerdem ist an. die Matter l noch der Hebel b angelenkt. Diese Muttern 1, in stellen je nach ihrer Stellung eine Klemmverbindung des Hebels b mit dem Gehäuse k oder mit der Stangeo der Rückführfederg her. Im erste,-r en Falle ist der Bremskolben f fest mit ae@@ nein Gehäuse lt verbunden, während die Verbindung zwischen der Iiolbe;nstaogd rt tt9.. der Stange o der Rückführfederg gelöst ist: Die Rückführung des @ Steuerkolbens ist demnach unter völliger Ausschaltung- der Isodromvorrichtun;g f, g starr. Im letzteren Falle dagegen ist die Kolbenstange tt mit der Stange o der Rückführfeder g gekuppelt, die starre Verbindung des Kolbens/ mit seinem Gehäuse IL dagegen gelöst. Die Isodromvorrichtung f, g ist demnach wieder eingeschaltet und dadurch die Rückführung des Steuerschiebers c nachgiebig gestaltet.To switch the controller from static to isodrome operation and vice versa from isodrome to static operation, a right-hand and left-hand thread spindle h is used as shown in Fig is. Both nuts 1, rn are articulated to the piston rod. Also is on. the matter l is still hinged to the lever b. Depending on their position, these nuts 1 in establish a clamping connection of the lever b to the housing k or to the rod of the Rückführfederg. In the first case, the brake piston f is firmly connected to the housing, while the connection between the Iiolbe; nstaogd rt tt9 .. the rod o the return spring is released: The return of the control piston is therefore under complete Disconnection of the isodrome device; gf, g rigid. In the latter case, on the other hand, the piston rod tt is coupled to the rod o of the return spring g, whereas the rigid connection of the piston / with its housing IL is released. The isodrome device f, g is therefore switched on again and the return of the control slide c is thus made flexible.

In den Abb. 2 -und 3 ist unter Weglassung des Steuerschiebers c und der Isodromeinrichtung angedeutet, daß bei der Einrichtung nach Abb. i der Reglerhub naturgemäß so zu wählen ist, daß beim Ausschalten ,der Isodromvorrichtu.ng der Regler in .der Lage ist, das von ihm gesteuerte Regelorgan über dessen ganzen Hub zu beherrschen. Die Abb. 2 zeigt, daß bei voll geöffnetem Dampfeinlaßorgan der Regler bei der Umschaltung von dem isodromen auf den statischen Betrieb durch Bewegung seiner Muffe nach oben das Ventil zu schließen vermag. In Abb.3 ist der- umgekehrte Fall !dargestellt, bei weichem das Ventil e sich in der Nähe seiner Schlußstellung beim obergang zu dem statischen Betrieb befand, wobei der Fliehkraftregler durch Bewegung seiner Muffe nach unten das Ventil zu öffnen vermag.In Figs. 2 and 3, omitting the control slide c and the isodrome device indicated that in the device according to Fig. i the controller stroke Of course, it is to be selected so that when switching off, the Isodromvorrichtu.ng the regulator is in a position to control the regulating element it controls over its entire stroke. Fig. 2 shows that when the steam inlet element is fully open, the controller is switched over from isodromic to static operation by moving its sleeve upwards able to close the valve. In Fig.3 the reverse case is shown, in the case of which valve e closes in the vicinity of its final position during transition the static operation was located, the governor by moving its The sleeve is able to open the valve downwards.

In der Abb. q. ist der Regler gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit einer Regeleinrichtung für eine Dampfturbine schaubildlich dargestellt, bei welcher eine Anzahl von Dampfeinlaßventilen e durch den Fliehkraftreglera unter Zwischenwirkung des Steuerschiebers c und des ,als Drehkolben ausgebildeten Hüfsmotorkolbens.d von Nocken p aus verstellt werden, .die mit dem Rückführnocken g auf der Regelwelle r angeordnet sind. Die Einrichtung ist hier so getroffen, daß .der durch eine Rolle s mit dem Rückführnocken g in Eingriff stehende .Hebel t bei starrer Rückführung des Steuerschiebers c durch die Hebel u bei unwirksamer Isodromvorrichtung f, g öder bei nachgiebiger Rückführung unter Wirksammachung der Isodromvorrichtung durch die Hebel tt, v mit dem Reglerhebel b verbunden werden kann. Zu diesem Zwecke sind auf der fest mit dem Hebel t verbundenen Drehwelle der Hebelaa, v Reibungskupplungen w vorgesehen, die wahlweise mit den Naben tt', v', t' der Hebel,tt, v, t ihn. Eingriff gebracht werden können. Die Verschiebung der Reibungskupplungen iv erfolgt durch zwei auf der mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Spindel x angeord-1. riete Muttern y unter Zwischenwirkung von r@vei scherenförmig ausgebildeten Hebeln z. ,y,@ :Durch Verschiebung der Reibungskuppl'eigen iv nach außen werden die Naben u', v' `'niteinander gekuppelt, wodurch die Hebel u, v zu doppelarmigen Hebeln werden, mit ihrem Drehpunkt auf der Drehwelle des Hebels t. Hierdurch ist die nachgiebige Rückfüli, rung f, g wirksam geworden.In Fig. Q. the controller according to the invention is shown diagrammatically in connection with a control device for a steam turbine, in which a number of steam inlet valves e are adjusted from cams p by the centrifugal force regulator with the interaction of the control slide c and the rotary piston designed as a rotary piston are arranged with the feedback cam g on the control shaft r. The device is made here so that .the .Hebel t, which is in engagement with the return cam g by a roller s, when the control slide c is returned rigidly by the lever u when the isodrome device is inactive f, g or when the isodrome device is flexible when the isodrome device is made active by the Lever tt, v can be connected to the regulator lever b. For this purpose, friction clutches w are provided on the rotary shaft of the lever t, which is firmly connected to the lever t, and which are optionally connected to the hubs tt ', v', t 'of the lever, tt, v, t him. Intervention can be brought about. The friction clutches iv are displaced by two spindles x arranged on the right-hand and left-hand threading spindles x. advised nuts y with the interaction of r @ vei scissor-shaped levers z. , y, @: By moving the friction clutch iv outwards, the hubs u ', v''''are coupled to one another, whereby the levers u, v become double-armed levers with their pivot point on the rotary shaft of the lever t. As a result, the resilient return f, g has become effective.

Bei einer eingetretenen Frequ.enzerhöhung bewegt sich die Muffe des Reglers a nach oben, schwenkt den Hebel b tun seinen Dreh-Punkt b' und zieht dadurch den Steuerschieber c ebenfalls nach oben. Es fließt nun Drucköl in den oberen Raum des Zylinders vom Kraftkolben wd. Der Kraftkolben,d, die Rückführnocke tr und die Steuernocke p bewegen sich im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers. Der Hebel t schwingt um seine 14 Drehwelle und hebt den Kolbenfan. Durch die Aufwärtsbewegung dieses Kolbens/ wird sein Gehäuse IL ebenfalls nach oben bewegt, so daß die Rückführfederg gespannt wird. Diese gespannte Feder g versucht nun das Gehäuse k wieder nach unten zu ziehen. Da aber die Umführu.ngsleitu:ngi des Bremszylinders k gedrosselt ist, findet ein allmählicher Druckausgleich zwischen der Ober- und Unterseite des Kolbens/ statt. Bei der gleichzeitigen Aufwärtsbewegung des= Kolbens/ und des Zylinders lt werden die Doppelhebel tt, v um die Drehwelle des Hebels t geschwenkt und die Drehpunkte b' des Doppelhebels b nach unten bewegt. Hierdurch wird der Schieber c ebenfalls nach unten bewegt. Da der Zylinder IL infolge der Kraftwirkung der Feder g nicht sofort der Bewegung des Kraftkolbens f folgt, wird die Abwärtsbe«vegung des Schiebers c so lange verzögert, bis durch weiteres Schließen des Regelventils e die Drehzahl der Dampfturbine ihren Sollwert wieder erreicht hat, wodurch die Muffe des Reglers a in ihre Ausgangsstellung zurückgekommen ist. Nunmehr ist der Schieber c wieder so weit nach unten bewegt, daß er seine Mittellage wieder erreicht hat.When the frequency increase has occurred, the sleeve of the regulator a moves upwards, swivels the lever b at its pivot point b 'and thereby also pulls the control slide c upwards. Pressurized oil now flows into the upper space of the cylinder from the power piston wd. The power piston, d, the feedback cam tr and the control cam p move in the counterclockwise direction. The lever t swings around its rotating shaft and lifts the piston fan. The upward movement of this piston / its housing IL is also moved upward, so that the return spring is tensioned. This tensioned spring g now tries to pull the housing k down again. However, since the bypass line of the brake cylinder k is throttled, a gradual pressure equalization takes place between the top and bottom of the piston /. With the simultaneous upward movement of the piston / and the cylinder lt, the double levers tt, v are pivoted about the rotary shaft of the lever t and the pivot points b 'of the double lever b are moved downward. As a result, the slide c is also moved downwards. Since the cylinder IL does not immediately follow the movement of the power piston f due to the force of the spring g, the downward movement of the slide c is delayed until the speed of the steam turbine has reached its setpoint again by further closing the control valve e Sleeve of regulator a has returned to its original position. Now the slide c is moved down again so far that it has reached its central position again.

Bei Frequenzabsenkung tritt der umgekehrte Vorgang ein.The reverse process occurs when the frequency is lowered.

Werden die Reibungskupplungen iv durch den Zangenhebel z nach innen verschoben, so kommen die Naben rt' und t' miteinander in Eingriff. Hierdurch werden die Hebel u, t starr miteinander verbunden. Der Reglervorgang ist dann folgender: Bei Frequenzerhöhung werden der Hebel b, Schiebere, Kolben d wie bei der vorausbeschriebenen Reglungsart bewegt. Der Hebel t, i der jetzt mit dem Hebel tt starr verbunden ist, bewegt nun den Hebel b und mit ihm den Steuerschieber c nach unten, bis letzterer seine Mittelstellung wieder erreicht hat. Die nachgiebige Rückführung f, ' bleibt zwar ebenfalls in Tätigkeit, doch ist sie ohne Einfluß auf die Bewegung des Steuerschiebers,,c, da die Naben v' nicht mit den Kupplungen iv in Eingriff stehen und demnach keine Verbindung zwischen den Hebeln v und u besteht.If the friction clutches iv are shifted inward by the caliper lever z, the hubs rt 'and t' come into engagement with one another. As a result, the levers u, t are rigidly connected to one another. The control process is then as follows: When the frequency is increased, the lever b, slide, piston d are moved as in the previously described type of control. The lever t, i, which is now rigidly connected to the lever tt, now moves the lever b and with it the control slide c down until the latter has reached its central position again. The flexible return f, 'also remains in operation, but it has no effect on the movement of the control slide ,, c, since the hubs v' are not in engagement with the clutches iv and therefore there is no connection between the levers v and u .

Die Umschaltvorrichtung tv, x, y, z nimmt im Gegensatz zu der Umschaltvorrichtung k, 1, n1 nach Abb. i an den Reglerbewegungen selbst nicht teil, was ihre Bedienung erleichtert und die Betriebssicherheit erhöht.The switching device tv, x, y, z, in contrast to the switching device k, 1, n1 according to FIG.

Claims

PATENT CLAIM: i. Power machine controller for indirect control, in which the adjusting lever for the control slide participates in the movement of the power piston for the purpose of returning the control slide and a return of the control slide during operation of the engine can be made either rigid or flexible through the interposition of an isodrome device, characterized in that d; aß the return lever (b) can be coupled directly or indirectly via the isodrome device to the control element to be adjusted by means of a clamping device. a. Engine governor according to claim i, which adjusts several control members via levers with the interplay of control cams arranged on a control shaft driven by the power piston of the pressure oil control, characterized in that the switching device ... , r) actuated lever (t) which is arranged, not participating in the control movements friction clutches (tv) is, by either the return lifting: l (b) directly or for the control slide (s) with the actuated by the feedback cam lever (1) but with the interposition of further levers (v) connected to the isodrome device (f, g, lt, o), can be indirectly coupled.