DE738552C

DE738552C - Engine governor

Info

Publication number: DE738552C
Application number: DEA86034D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arnold Maas
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-03-05
Filing date: 1938-03-05
Publication date: 1943-08-20

Description

Kraftmaschinenregler Die Erfindung betrifft einen Kraftmaschinenregler mit einer zwischen dem Regel- und dem Rückführgestänge angeordneten, durch Hand oder mittels eines Elektromotors angetriebenen Umschaltkupplung, mit deren Hilfe der Regler vom statischen auf den isodromen Betrieb und umgekehrt geschaltet werden kann. Das Umschalten vom statischen auf den isodromen Betrieb ist jedoch bei den bekannten Reglern nicht möglich, wenn sich die Steuerung gerade in einer Endlage befindet, d. h. wenn sie ausgeregelt ist. Ein Weg zur Beseitigung dieses Übelstandes ergibt sich bei Lösung der Aufgabe, eine solche Überregelung während des statischen Betriebes des Reglers zu verhindern und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß während dieses statischen Betriebes trotzdem jede gewollte Lasteinstellung möglich ist.Engine Governor The invention relates to an engine governor with one arranged between the control and the return linkage, by hand or by means of an electric motor driven changeover clutch, with their help the controller can be switched from static to isodromic operation and vice versa can. Switching from static to isodromic operation is, however, possible with the Known controllers are not possible if the control is currently in an end position is located, d. H. when it is settled. One way of eliminating this problem results in solving the problem, such an overregulation during the static To prevent operation of the controller and at the same time to ensure that during this static operation any desired load setting is possible.

Dieses Ziel soll gemäß der Erfindung dadürch erreicht werden, daß im Regel- oder Rückführgestänge vorgesehene Anschläge die Reglermuffe an der Einnahme einer von der Mittellage stark abweichenden Stellung während des statischen Betriebes hindern und eine zusätzliche Verstelleinrichtung ohne Änderung der Muffenlage während des statischen Betriebes in drehendem Sinne auf das Regel- oder Rückführgestänge einwirkt. Hierdurch wird während des statischen Betriebes eine Umschaltung auf den lsodrombetrieb ohne Drehzahl- oder Leistungsänderung bei jedem Betriebszustand ermöglicht, da der Regler die Turbinensteuerung auch dann beherrscht, wenn die Maschine bei starker Abweichung von der Normalfrequenz fährt oder mit ihr parallellaufende Maschinen abgeschaltet sind. Dabei ermöglicht die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Verstelleinrichtung an der Kraftmaschine, während des statischen Betriebes beim Parallellauf mit anderen Maschinen oder Netzen eine gewollte Lasteinstellung vorzunehmen, ohne daß hierbei die Wirksamkeit der Anschläge aufgehoben wird.This aim is to be achieved according to the invention in that stops provided in the control or return linkage, the control sleeve at the intake a position that deviates significantly from the central position during static operation prevent and an additional adjustment device without changing the sleeve position during static operation in a rotating sense on the control or feedback linkage acts. This means that a switchover to the Isodrome operation possible without changing the speed or power in any operating state, because the controller controls the turbine even when the machine is at major deviation from the normal frequency or machines running in parallel with it are switched off. This enables the additional provided according to the invention Adjusting device on the engine, during static operation when Carry out a desired load setting in parallel operation with other machines or networks, without the effectiveness of the attacks being canceled.

Zweckmäßig bildet gemäß der Erfindung die zusätzliche Verstelleinrichtung einen Teil der Umschaltkupplung für die wahlweise Einstellung auf statischen oder isodromen Betrieb.According to the invention, the additional adjusting device expediently forms part of the changeover clutch for the optional Setting on static or isodromic operation.

Um die Kraftmaschine mit einer höheren oder niedrigeren Frequenz fahren zu können, als der Drehzahlregler lediglich durch Verstellung der Muffenlage zu bestreichen vermag, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die im Regel- oder Rückführgestänge vorgesehenen Anschläge als Kontakte ausgebildet, die beim Eintritt des Reglerhebels in eine Endlage den Drehzahlverstellmotor und. einen für die zusätzliche Verstellung des Reglerhebels vorgesehenen Motor parallel schalten.To drive the prime mover at a higher or lower frequency to be able to, as the speed controller only by adjusting the sleeve position able to coat, are in a further embodiment of the invention, the rule or Return linkage provided stops designed as contacts that when entering of the governor lever in one end position the variable speed motor and. one for the additional Adjust the motor provided for adjustment of the regulator lever in parallel.

In der Zeichnung ist in Abb. i ein vereinfachtes Schaltbild der Reglungseinrichtung einer druckölgesteuerten Dampfturbine mit wahlweisem statischem und isodromem Betrieb dargestellt, wobei die gestrichelt umrahmte Umschaltkupplung und die Einrichtung für die Leistungsverstellung der Deutlichkeit wegen in der gleichen Ebene mit der übrigen Reglungseinrichtung gezeichnet sind, während sie in Wirklichkeit um 9o° verdreht zu dieser angeordnet sind.In the drawing, Fig. I shows a simplified circuit diagram of the control device a pressurized oil-controlled steam turbine with optional static and isodromic operation shown, with the changeover clutch framed by dashed lines and the device for the performance adjustment for the sake of clarity in the same plane as the remaining control device are drawn, while in reality they are at 9o ° are arranged rotated to this.

In Abb.2 sind die verschiedenen Lagen des Reglerhebels bei Stillstand der Maschine, bei Leerlauf und bei Vollast für statischen .und isodromen Betrieb sowie bei höherer Drehzahl bei statischem Betrieb und bei Leerlauf veranschaulicht.In Fig.2 you can see the different positions of the regulator lever at standstill of the machine, at idle and at full load for static and isodromic operation as well as at higher speed in static operation and at idle.

Abb.3 zeigt die elektrische Schaltung der Motoren für die Drehzahl- und Leistungsverstellung sowie für die Umschaltkupplung zum wahlweisen Umstellen auf statischen oder isodromen Betrieb.Fig.3 shows the electrical circuit of the motors for the speed and power adjustment as well as for the changeover clutch for optional switching on static or isodromic operation.

Es bezeichnen i einen Fliehkraftregler, 2 das Kraftgetriebe für das Regelorgan 3 der nicht dargestellten Dampfturbine. Die Steuerung ist mit einer aus dem Bremskolben 4 und der Rückführfeder 5 bestehenden Isodromvorrichtung versehen. Der Bremskolben 4 ist in einem Zylinder 6 mit rege]-barem Ölumlauf 7 geführt. Ein an sich bekannter Kraftverstärker 8 dient dazu, die von dem Drehzahlregler i gegebenen Impulse über den Reglerhebelg auf den Hebel io zu übertragen und unter Zwischenwirkung des Kraftgetriebes 2 das Regelorgan 3 zu verstellen. Der Hebel i i überträgt den gleichen Impuls auf die Rückführfeder 5.I denotes a centrifugal governor, 2 the power transmission for the Control element 3 of the steam turbine, not shown. The controls are off with one the brake piston 4 and the return spring 5 existing isodrome device is provided. The brake piston 4 is guided in a cylinder 6 with a controllable oil circuit 7. A Known per se power amplifier 8 is used for the given by the speed controller i To transmit impulses via the regulator lever to the lever io and with an intermediate effect of the power transmission 2 to adjust the control element 3. The lever i i transfers the same impulse on the return spring 5.

Zum wahlweisen Aus- und Einschalten der Isodromvorrichtung dienen zwei Reibungskupplungen 12 und 13, die den Hebel 14 wahlweise mit dem Hebel 15 oder mit der drehbaren Kupplungshälfte 16 der durch Hand oder Elektromotor 17 betätigten Verstellvorrichtung 18 verbinden. Die Verschiebung der Reibungskupplungen 12, 13 erfolgt durch eine Gewindespindel ig, die durch Hand oder mittels Elektromotors 2o angetrieben wird. Zur Einstellung der Reglerfeder 2 i ist ein Verstellmotor 22 vorgesehen, der über ein Getriebe die Reglermuffe 23 beeinflußt. Im Reglergestänge sind, wie Abb.2 zeigt, Anschläge 24, 25 vorgesehen, die als Kontakte ausgebildet sind. Two friction clutches 12 and 13, which optionally connect the lever 14 to the lever 15 or to the rotatable coupling half 16 of the adjusting device 18 operated by hand or electric motor 17 , are used to selectively switch the isodrome device on and off. The friction clutches 12, 13 are displaced by a threaded spindle ig, which is driven by hand or by means of an electric motor 2o. To adjust the regulator spring 2 i, an adjusting motor 22 is provided which influences the regulator sleeve 23 via a gear. As Figure 2 shows, stops 24, 25 are provided in the regulator linkage, which are designed as contacts.

Die Schalteinrichtung für die Motoren der Verstellvorrichtung für die Drehzahl, die Leistung sowie für die Umschaltkupplung ist aus Abb. 3 zu ersehen. Die Kontakte 24, 25 werden durch den Hebelg mit Kontaktbrücke 26 geöffnet oder geschlossen. Mit Hilfe des Schalters 27 können die Motoren 22 und 17 in dem einen oder anderen Drehsinne in Gang gesetzt werden. Welcher von den beiden betätigt werden kann, ist durch die Lage des Schalters 28 bestimmt, der in seiner Lage abhängig von der Stellung der Umschaltkupplung 12, 13 ist. Der Schalter 24, 25, 26, der von dem Hebel 9 betätigt wird, bewirkt, daß in den Endlagen des Hebels 9 beide Motoren 22, 17 parallel geschaltet sind. Der Umschalter 29 schaltet den Motor 20 für die Umschaltkupplung 12, 13. The switching device for the motors of the adjustment device for the speed, the power and the changeover clutch can be seen in Fig. 3. The contacts 24, 25 are opened or closed by the lever with contact bridge 26. With the aid of the switch 27, the motors 22 and 17 can be set in motion in one or the other direction of rotation. Which can be actuated by the two, is determined by the position of the switch 28, 1 3 is in its position depending on the position of the switching 12th The switch 24, 25, 26, which is actuated by the lever 9, causes both motors 22, 17 to be connected in parallel in the end positions of the lever 9. The changeover switch 29 switches the motor 20 for the changeover clutch 12, 13.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Feder 2 i des Drehzahlreglers i ist so eingestellt, daß sich bei Leerlauf die Muffe 23 bei der Betriebsdrehzahl in ihrer Mittellage befindet. Beim Stillstand der Maschine steht sie in ihrer tiefsten Lage, und der Hebel 9 nimmt die Lage a ein (Abb. 2). Beim Leerlauf der Maschine liegt der Hebel 9 in der mit b bezeichneten Lage. Beim Parallelbetrieb der Maschine mit anderen Maschinen oder Netzen und Stellung der Umschaltkupplung auf statischen Betrieb hat die Isodromvorrichtung 4, 5, 6 keinen Einfluß auf die Steuerung, da die Reibungskupplung 13 gelöst ist. Die Kupplung 12 , 16 dagegen verbindet den Hebel 14 mit der Verstellvorrichtung 18. The mode of operation is as follows: The spring 2 i of the speed controller i is set so that when idling, the sleeve 23 is in its central position at the operating speed. When the machine is at a standstill, it is in its lowest position and the lever 9 assumes position a (Fig. 2). When the machine is idling, the lever 9 is in the position labeled b. When the machine is operated in parallel with other machines or networks and the changeover clutch is set to static operation, the isodrome device 4, 5, 6 has no influence on the control, since the friction clutch 13 is released. The coupling 12, 16, on the other hand, connects the lever 14 to the adjusting device 18.

Wird die Verstellvorrichtung 18 bei gleichbleibender Frequenz betätigt, so wird der Hebel 9 um die Mittellage der Reglermuffe 23 gedreht und dadurch die Leistung der Maschine verstellt. Bei Vollast liegt der Hebel 9 in der mixt c .bezeichneten Lage (Abb. 2).If the adjusting device 18 is operated while the frequency remains constant, so the lever 9 is rotated about the central position of the regulator sleeve 23 and thereby the The machine's output has been adjusted. At full load, the lever 9 is in the mixt c Location (Fig. 2).

Wie schon oben erwähnt worden ist, ist die in Abb. i gestrichelt umrahmte Umschaltkupplung zur Zeichnungsebene um 9o' ;ersetzt zu denken. Die Kupplung liegt also nicht in der Zeichnungsebene, sondern steht auf dieser Ebene senkrecht. An diese Kupplungswelle sind die beiden Hebel 14 und 15 starr angeschlossen, so daß eine Drehung der Welle sich in einer Schwenkbewegung der Hebel 14, 15 auswirken muß. Umgekehrt bewirkt eine Schwenkbewegung des Hebels 15 eine Drehung der Kupplungswelle und bei eingeschalteter Kupplung 13 einen übergang dieser Drehbewegung auf den Hebel 14 in Form einer Schwenkbewegung: Sämtliche Verbindungspunkte des Gestänges untereinander sind Gelenkpunkte, wobei der Gelenkpunkt 23 teils senkrecht verschiebbar ist, teils einen festen Drehpunkt für den Hebel 9 bildet.As has already been mentioned above, the changeover clutch to the plane of the drawing framed by a dashed line in Fig. 1 is to be thought of as being replaced by 90 '. The coupling is therefore not in the plane of the drawing, but is perpendicular to this plane. At this clutch shaft, the two levers are connected rigidly 14 and 1 5, so that rotation of the shaft must have an impact in a pivoting movement of the levers 14, 15 °. Conversely, a pivoting movement of the lever 15 causes a rotation of the coupling shaft and, when the clutch 13 is switched on, a transition of this rotational movement to the lever 14 in the form of a pivoting movement: All connecting points of the linkage with one another are hinge points, whereby the hinge point 23 is partly vertically displaceable, partly a fixed pivot point forms for the lever 9.

Beim Übergang auf Isodrombetrieb wird der Hebel 14 durch die Kupplung 13 mit dem Hebel 15 verbunden, so daß jetzt die Wirkung der Isodromeinrichtung auf den Hebel 14 übertragen wird und dieser somit selbsttätig den Hebels so verstellt, wie es im statischen Betrieb durch die Verstellvorrichtung 18 nach Bedarf erfolgte. Der Umstand, daß sich der Hebel 9 sowohl im statischen als auch im isodromen Betrieb stets um die Mittellage der Muffe 23 bewegt, beweist, daß ein Auseinanderlaufen der Maschinensteuerung bei willkürlichen Umschaltungen von der einen auf die andere Betriebsart unmöglich ist.When changing over to isodrome operation, the lever 14 is activated by the clutch 13 connected to the lever 15, so that now the effect of the isodrome device on the lever 14 is transferred and this thus automatically adjusts the lever so that as was done in static operation by the adjusting device 18 as required. The fact that the lever 9 is in both static and isodromic operation always moved around the central position of the sleeve 23, proves that a divergence the machine control in the event of random switchovers from one to the other Operating mode is impossible.

Bei Einzelbetrieb der Maschine befindet sich im Leerlauf der Hebel-9 ebenfalls in der Lage b. Bei der Einstellung einer über der Betriebsdrehzahl liegenden Drehzahl kann im Endzustand der Hebel 9 die Lage d erreichen. Wird in diesem Falle auf Isodrombetrieb umgeschaltet, so arbeitet die Regelung bei Lastaufnahme trotzdem statisch, weil der Hebel 9 über ;seinen Anschlag 24 nicht hinaus bewegt werden kann. Dies ist allerdings mit einer Frequenzsenkung verbunden, die bei Erreichung der Vollast bis auf die Normalfrequenz zurückgeht. In diesem Falle ist die Isodromvorrichtung wieder voll wirksam geworden, d. h. ;solange die Muffe 23 bei der Umschaltung ihre Mittellage nicht innehat, ist ein Is.odrombetrieb nur im beschränkten Maße möglich. Während dieser Zeit kann aber von Hand oder von der Schalttafel aus die gewünschte Frequenz durch Betätigung des Schalters 27 gehalten werden.When the machine is operated individually, lever 9 is in idle mode also able to b. When setting a speed above the operating speed In the final state, the speed of the lever 9 can reach position d. Will in this case switched to isodrome operation, the control will still work when the load is picked up static because the lever 9 cannot be moved beyond its stop 24. However, this is associated with a reduction in frequency, which when the Full load goes back to the normal frequency. In this case the isodrome device become fully effective again, d. H. ; as long as the sleeve 23 when switching over Is.odrom operation is only possible to a limited extent. During this time, however, the desired Frequency can be held by operating the switch 27.

Befindet sich der Hebel 9 in seiner Lage d bei statischem Betrieb und soll die der höchsten Lage der Muffe entsprechende Frequenz beispielsweise bis zur Schnellschlußdrehzahl erhöht werden, so gibt der Schalter 24, 25, 26 durch Zuschaltung des Motors 22 hierzu die Möglichkeit, indem die Feder 21 des Drehzahlreglers i weitergespannt und somit die Drehzahl erhöht wird.The lever 9 is in its position d during static operation and should the frequency corresponding to the highest position of the sleeve, for example up to are increased to the quick-closing speed, the switch 24, 25, 26 is switched on of the motor 22 this is possible by further tensioning the spring 21 of the speed controller i and thus the speed is increased.

Die umgekehrte Wirkung der Drehzahlverstellung wird bei L.agea oder b des Hebels 9 erreicht.The reverse effect of the speed adjustment is used with L.agea or b of the lever 9 is reached.

Bei der beschriebenen und dargestellten Regeleinrichtung ist die Umschaltkupplung im Regelgestänge vorgesehen; sie kann aber bei der Verwendung einer Verstellvorrichtung gleicher Wirkung auch im Rückführgestänge des Kraftgetriebes eingebaut sein.In the described and illustrated control device, the changeover clutch is provided in the control linkage; but it can when using an adjusting device the same effect can also be installed in the return linkage of the power transmission.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Engine governor with a clutch, which is arranged between the control and the return linkage and is driven by hand or by means of an electric motor, for switching the governor from flexible to rigid return and vice versa, characterized in that in the control or return linkage (9, 14 or io) provided stops (24, 25) prevent the regulator sleeve (23 ( ) from taking a position that deviates significantly from the central position during static operation and an additional adjusting device (17, 18) without changing the sleeve position during static operation in a rotating sense on the rule - Öder return linkage (9, 14 or io) acts.

2. engine controller according to claim i, characterized in that the additional V forming device (17, 18) forms part of the switching clutch (12, 13) for the optional setting to static or isodromic operation.

3. engine regulator according to claim i and 2, characterized in that the stops (24, 25) are designed as contacts that when the regulator lever (9) enters a -End position the speed adjustment motor (22) and one for the additional adjustment Connect the motor (17) provided for the regulator lever in parallel.