DE674542C

DE674542C - Arrangement for the automatic control of the power consumption of the electrical machines of internal combustion-electric drives with a supercharger driven by the exhaust gases of the engine

Info

Publication number: DE674542C
Application number: DEM139137D
Authority: DE
Inventors: Ernst Anderegg
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1937-08-10
Filing date: 1937-09-05
Publication date: 1939-04-15

Description

Anordnung zur selbsttätigen Regelung der Leistungsaufnahme der elektrischen Maschinen von brennkraftelektrischen Antrieben mit einem durch die Abgase der Kraftmaschine angetriebenen Aufladegebläse Bekannt sind brennkraftelektrische Antriebe, bei denen die von der Kraftmaschine abgegebene Leistung selbsttätig derart geregelt wird, daß bei der gewählten Drehzahl der Kraftmaschine die jeweils an ihrer Welle verfügbare Leistung wenigstens annähernd voll ausgenützt ist. Bei diesem Regelverfahren wird durch Spannungsregelung des Stromerzeugers das Drehmoment der Kraftmaschine annähernd gleichbleibend erhalten, dabei wird als Steuergröße vorwiegend die Stellung des Brennstoffreglers an der Kraftmaschine oder der Ankerstrom des Stromerzeugers verwendet. Bei wechselndem Leistungsbedarf wird die Drehzahl der Kraftmaschine verändert, wobei sich die Leistung im elektrischen Teil. genügend genau selbst regelt. da die elektromotorische Kraft des Stromerzeugers verhältnisgleich seiner Drehzahl ist.Arrangement for the automatic control of the power consumption of the electrical Machines of internal combustion-electric drives with one through the exhaust gases of the engine driven supercharger are known internal combustion electric drives in which the power output by the engine is automatically regulated in such a way that at the selected speed of the engine, the one available on its shaft Performance is at least approximately fully utilized. With this control procedure by voltage regulation of the power generator approximates the torque of the engine constant, the position of the Fuel regulator on the engine or the armature current of the generator. When the power requirement changes, the speed of the engine is changed, with the power in the electrical part. regulates itself sufficiently precisely. because the electromotive Power of the generator is proportional to its speed.

.Ist die Kraftmaschine mit einer Aufladegruppe ausgerüstet, die im wesentlichen aus einer mit den Abgasen beaufschlagten und ein Aufladegebläse antreibenden Gasturbine besteht, so arbeiten-die obengenannten Regelverfahren nicht mehr zweckgemäß, da das bei gegebener Drehzahl der Kraftmaschine zulässige Drehmoment nun auch vom Betriebszustand der Auflädegruppe beeinflußt wird.. If the engine is equipped with a turbocharger that is included in the essentially from a charged with the exhaust gases and a supercharger driving If there is a gas turbine, the above-mentioned control methods no longer work properly, since the torque permissible at a given speed of the engine is now also from The operating state of the charging group is influenced.

Bei solchen Kraftmaschinen hat sich die Aufladegruppe als sehr empfindlicher Belastungsanzeiger erwiesen. Aus den Betriebsgrößen der Aufladegruppen, die im wesenilichen auch durch den Druck der Abgase bzw. der Zuladeluft oder ihre Drehzahl dargestellt sind, kann in jedem -Zeitpunkt auf den Belastungszustand der Kraftmaschine geschlossen werden, so daß sich diese Betriebsgrößen vorzüglich als Steuergrößen für eine selbsttätige Regelung der Leistung der Kraftmaschine eignen.In such engines, the charging group has proven to be very sensitive Load indicator proven. From the operating sizes of the charging groups, which essentially even are represented by the pressure of the exhaust gases or the supply air or their speed, can deduce the load state of the engine at any point in time so that these operating variables are excellent as control variables for an automatic Control the power of the prime mover.

Die Leistungsregelung der Kraftmaschine in Abhängigkeit von Gasdrücken ist bekannt, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Aufladegruppe jedoch noch nicht vorgeschlagen worden. Bei der erstgenannten Regelungsart dienen die Druckschwankungen der Abgase-bzw. der Zuladeluft zur Steuerung des Stromerzeuger-Feldreglers. Diese Regelungsart ist kompliziert und erfordert mindestens zwei Zwischenglieder, nämlich ein Druckmeßgerät und einen besonderen Antrieb für den Feldregler, weil dieser Verstellkräfte braucht, die ein genau arbeitendes Druckmeßgerät nicht aufbringt. Außerdem arbeiten die Aufladeverfahren mit besonderen Einrichtungen zur Erzeugung von Druckwellen in den Abgas-bzw. Zuladeluftleitüngen, um eine wirksame Spülung der Zylinder zu erreichen. Das Druckmeßgerät soll auf diese Druckwellen nicht ansprechen, sondern nur auf die den Laständerungen der Kraftmaschine entsprechenden Druckänderungen, auf letztere aber möglichst ohne Verzögerung. Diese beiden Förderungen widersprechen sich. Die zweite Forderung ist bei den üblichen Druckmeßgeräten wegen der elastischen Nachwirkung nur schwer zu erfüllen. Erfindungsgemäß wird durch einen von der Aufladegruppe angetriebenen Hilfsstromerzeuger, dessen der Gebläsedrehzahl proportionale Spannung auf den Erregerstromkreis der elektrischen Maschinen einwirkt, die Drehzahl der Aufladegruppe als Steuergröße für die Leistungsregelung der Kraftmaschine benützt.The power control of the engine as a function of gas pressures is known, but not yet depending on the speed of the charging group has been proposed. In the first-mentioned type of regulation, the pressure fluctuations are used the exhaust or. the supply air for controlling the generator field regulator. These Control mode is complicated and requires at least two intermediate links, viz a pressure measuring device and a special drive for the field regulator, because of these adjusting forces needs that an accurate pressure measuring device does not apply. Also work the charging process with special devices for generating pressure waves in the exhaust or. Zuladeluftleitüngen, to an effective flushing of the cylinder reach. The pressure measuring device should not respond to these pressure waves, but rather only to the pressure changes corresponding to the load changes of the engine, on the latter, however, if possible without delay. These two grants contradict one another themselves. The second requirement is with the usual pressure gauges because of the elastic After-effects difficult to meet. According to the invention by one of the charging group driven auxiliary power generator whose voltage is proportional to the fan speed acts on the excitation circuit of the electrical machines, the speed of the Charging group used as a control variable for power control of the engine.

Die Nachteile der Leistungsregelung in Abhängigkeit von Gasdrücken werden damit vermieden. Die Drehzahl der Aufladegruppe stellt sich selbsttätig gemäß dem mittleren Druck in der Abgasleitung während einer vollständigen Arbeitsperiode ein und folgt also nur ihren Laständerungen. Der von der Aufladegruppe angetriebene Hilfsstromerzeuger liefert eine den Laständerungen und Drehzahlschwankungen ohne Verzögerung folgende Spannung, die unmittelbar in einen passenden . Regelungsstromkreis eingeführt werden kann und so die Leistung der Kraftmaschine unmittelbar regelt.The disadvantages of power control depending on gas pressures are thus avoided. The speed of the charging group is set automatically according to the mean pressure in the exhaust pipe during a complete working period and thus only follows their load changes. The one powered by the charging group Auxiliary power generator provides one of the load changes and speed fluctuations without Delay following tension that immediately results in a matching. Control circuit can be introduced and so regulates the power of the engine directly.

Claims

PATRNTANSPRU CRI arrangement for automatic control of power consumption of the electrical machines of internal combustion-electric drives with a through the engine-driven supercharger, characterized by an auxiliary power generator driven by the charging group, whose the fan speed proportional voltage acts on the excitation circuit of the electrical machines.