DE749057C

DE749057C - Control device for power machines

Info

Publication number: DE749057C
Application number: DE1939749057D
Authority: DE
Priority date: 1939-06-08
Filing date: 1939-06-08
Publication date: 1944-12-15

Description

Regeleinrichtung für Kraftmaschinen In zahlreichen Fällen läL't sich eine Kraftanlage nur im Parallelbetrieb mit einem Fremdnetz betreiben, das je nach dem Lastzustand der Anlage Leistung abgibt oder aufnimmt. Dabei zeigt es sich, daß den Anforderungen an elektrischer Kraft häufig besonders wirtschaftlich dann entsprochen werden kann, wenn die Schwankungen im Lastbedarf von der Kraftmaschine der Anlage übernommen werden, so daß ein im wesentlichen gleichbleibender elektrischer Lastfaktor aufrechterhalten werden kann. Die Erfüllung dieser Bedingung stellt aber neue Regelaufgaben, denn es muß eine Gleichwertregelung der Übergabe- bzw. Übernahmeleistung erzielt werden. Hiermit beschäftigt sich die Erfindung, und zwar für den Fall, daß mit dem Fremdnetz ein drehzahlgeregelter Maschinensatz parallel arbeitet, der mit einem durch Druckänderungen wirkenden hydraulischen Geschwindigkeitsregler ausgerüstet ist. Die Erfindung besteht darin, daß der die Übergabe- bzw. Übernahmeleistung überwachende Regler ebenfalls als hydraulischer Regler ausgebildet ist, dessen sich in Druckänderungen auswirkende Regelbefehle mit den Regelbefehlen des Geschwindigkeitsreglers in einer gemeinsamen Regelvorrichtung zu einem resultierenden Regelbefehl vereinigt werden.Control device for prime movers In numerous cases it can be used operate a power plant only in parallel with an external network, depending on The load state of the system delivers or takes up power. It turns out that the requirements for electrical power then often met particularly economically can be when the fluctuations in load demand from the prime mover of the plant be taken over, so that an essentially constant electrical load factor can be sustained. However, the fulfillment of this condition creates new control tasks, because an equivalence regulation of the handover or takeover service must be achieved will. This is what the invention is concerned with, in the event that with the External network, a speed-controlled machine set works in parallel, which is connected to a Hydraulic speed regulator acting through pressure changes is. The invention consists in that the person monitoring the transfer or takeover performance Regulator is also designed as a hydraulic regulator, which changes in pressure effective control commands with the control commands of the speed controller in one common control device can be combined into a resulting control command.

Die Erfindung erschöpft sich, um das zu betonen, nicht -etwa darin, einen von der elektrischen Belastung ausgehenden Regelbefehl zusätzlich auf die Kraftmaschinenregelung zu übertragen, wie es früher schon mehrfach vorgeschlagen wurde, sondern es kommt darauf an, die Übergabe- oder Übernahmeleistung möglichst gleich zu halten. Bei den bekannten Steuerungen dagegen handelt es sich nur darum, durch einen zusätzlichen elektrischen Regler .gewissermaßen die- Trägheit des Drehzahlreglers auszugleichen. Der Drehzahlregler könnte nämlich erst dann in den Regelvorgang eingreifen, wenn sich die Laständerung in einer Drehzahländerung ausgewirkt hat. Um diese Zeitspanne weitestgehend zu unterdrücken, wird nach älteren Vorschlägen der Drehzahlregler durch einen Last- oder Leistungsregler ergänzt, der unmittelbar auf die Laständerung anspricht, also auf den Wert, der in seiner Auswirkung eine Drehzahländerung zur Folge haben würde. Der elektrische Zusatzregler nimmt damit gewisser- maßen das Steuerkommando vorweg, das der Drehzahlregler infolge der Drehzahländerung mit zeitlicher Verzögerung geben würde. Diese Gegenüberstellung zeigt den wesentlichen Un- terschied der neuen Regelanordnung gegen; über älteren Vorschlägen. Die Ausbildung beider Regler, nämlich des Geschwindigkeitsreglers und des zusätzlichen lastabhängigen Reglers als hydraulischen Reg- ler, bietet den wesentlichen Vorteil, daß sich hier auf einfache Weise eine Summenbildung an sich gleichartiger Regelbefehle, nämlich zweier Drücke, erreichen läßt. Die Zahl der Baumittel ist klein, und es ist vor allem mög- lich, von einer mechanisch gebundenen räum- lichen Zuordnung abzusehen und die beiden Regler an den Stellen der Maschine vorzusehen, die hierfür besonders geeignet sind. Die Erfindung sei an Hand eines Ausfüh- rungsbeispieles erläutert. Mit io ist ein ört- liches Netz zur Versorgung einer Kraftanlage bezeichnet, wobei die Leistung für dieses Netz über eine Fernleitung ii und von einem Gene- rator 12 geliefert wird, der von der Turbine 13 angetrieben wird. 'Mit der Fernleitung i1 und der Kraftmaschine 13 ist eine Steuerung ver- bunden, die in der Weise arbeitet, daß die Be- lastung des Netzes ii im wesentlichen gleich- bleibend gehalten wird, während die Last- schwankungen im örtlichen Versorgungsbereich von der Kraftmaschine übernommen werden. Die Kraftmaschine 13 besitzt ein F_inlaß- ventil 14, das durch einen -Servomotor 16 ver- stellt wird. Dieser wird von einem Umformer- regler 17 gesteuert. Die Kraftmaschine liefert Druckflüssigkeit, deren Druck sich quadratisch mit ihrer Drehzahl ändert. Die entsprechende Vorrichtung braucht im einzelnen nicht er- läutert zu werden, sie ist in der USA.-Patent- schrift Nr. 2 o35 689 ausführlich beschrieben. Sie umfaßt als wesentliche Teile einen Läufer 18, der von der Turbine angetrieben wird, und der Flüssigkeit unter Druck durch die @Iün- dung i9 zur Druckleitung 20 fördert. Die Ab- hängigkeit des Druckes vom Quadrat der Dreh- zahl der Turbine wird durch die schräg liegende Auslaßleitung 21 hergestellt, die in Verbindung mit der Leitung 20 steht. Die Steuereinrich- tung für das Einlaßventil.14 enthält einen Druckentwickler, der Flüssigkeit unter Druck zu dem Umformer 17 leitet, welcher seinerseits über die Leitung 23 Flüssigkeit unter Druck zu einer druckabhängigen Vorrichtung 16 für die Steuerung des Einlaßventils abgibt. Mit dem Netz 1i ist ein zweiter Drucg-um- former 24 gekuppelt, der einen zweiten Steuer- druck liefert, und zwar abhängig von der elek- trischen Leistung der Leitung. Der Umformer 17 umfaßt als wesentliche Teile einen Zylinder 26 im Körper 26'l mit einer Drucköffnung 27, einer Auslaßöffnung 28 und einer Regeldruck- kammer 29. Der Vorsteuerkolben 31, der durch eine kleine Turbine 32 in dauernder Dreh- bewegung gehalten wird, hat die Steuerkörper 33 und 34, die dazu dienen, um die Regeldruck- öffnung 29 entweder mit der Drucköffnung 27 oder mit der Auslaßöffnung 28 in Verbindung zu bringen. Wenn die Drucköffnung 27 mit einer Leitung für Druckflüssigkeit 35 in Ver- bindung gebracht wird, so sieht man, daß der Regeldruck der Öffnung 29 und der angeschlos- senen Leitung 23 verändert werden kann. Das untere Ende des Vorsteuerkolbens 31 läuft in ein Drucklager 36 aus, das sich gegen die Platte 37 abstützt. Diese bildet zusammen mit der Membran 38 die obere Begrenzung der Kammer 39. In diese wird Druckflüssigkeit über die Leitung 2o eingeleitet. Es wirkt also auf die Platte 37 ein wechselnder Druck ein, dem die Feder 4o entgegenwirkt. Die Steuerflächen 42 und 43 des Vorsteuer- kolbens 31 steuern die Druckräume 44 und 45. Das Gehäuse 26" besitzt einen Anschluß 46 zur Verbindung der Druckregelkammer 29 mit der oberen Druckkammer 44, eine Öffnung 47 zur Verbindung der Regeldrucköffnung über die Kammer 44 mit der unteren Druckkammer 45, den Durchtritt 47 mit dem 3lundstück 48 und den Speicher 49, der mit der Leitung 47 an der Abflußseite des 3lundstückes in Verbindung steht. Zum Ausgleich von Lockverlusten in der unteren Kammer 45 ist eine Öffnung 45d mit einem Ventil 45b vorgesehen. Während des Normalbetriebes des Reglers wird lediglich ein Regeldruck zur oberen Kammer 44 geleitet, während die Durchtrittsöffnung 47 infolge Schließens des Ventils 47" unterbrochen ist. Druckflüssigkeit wird zur oberen Kammer 44 geleitet und wird zur unteren Kammer 45 über die Leitung 47 und das Mundstück 48 geför- dert. Der Speicher 49 übt dabei seine Wir- kung auf der Abströmseite des Mundstückes aus. Der Servomotor 16 ist mit einem Steuer- Ventil 52 ausgerüstet, das die Verbindung der Druck- und Abflußleitungen 35 und 53 mit den Eintritts- und Auslaßöffnungen 54 und 55 des Arbeitszylinders 56 steuert. Dieser weist einen Kolben 57 auf, der mit dem Ventil 14 über die Stange 58 und den Hebel 59 verbunden ist. Das Steuerventil 52 des Servomotors tritt in Tätigkeit durch die Wirkung eines Ventils, so daß der über die Leitung 23 zugeführte Regel- druck lediglich eine Steuerwirkung hat., wäh- rend die Kraft zur Bewegung des Steuerventils auf andere Weise geliefert wird. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 6o mit einer Ausdeh- nungskammer 61 versehen, die flüssigkeitsdicht durch die Platte 62 und die Balgmembran 63 und 64 abgeschlossen ist. Die Balgmembran 63 ist dabei kleiner als die Membran 64, so daß eine Kolbenfläche 65 entsteht, die dem durch die Leitung 23 zugeführten Regeldruck ausgesetzt ist. Der auf die Fläche 65 wirkenden Druckkraft wird durch die Feder 66 das Gleichgewicht gehalten, die an ihrem unteren Ende mit dem oberen Ende der Stange 67 der Platte 62 befestigt ist, während ihr oberes Ende am Schwinghebel 68 befestigt ist, der bei 69 gelagert und mit der Stange 58 gekuppelt ist. Die Platte 62 und die Stange 68 nehmen also eine Gleichgewichtsstellung ein, wenn der Regeldruck, der auf die Fläche 65 wirkt, durch die Kraft der Feder 66 ausgeglichen ist.To emphasize this, the invention is not limited to transferring a control command emanating from the electrical load to the engine control, as has already been proposed several times, but it is important that the transfer or takeover power is as equal as possible to keep. In the known controls, on the other hand, it is only a matter of compensating for the inertia of the speed controller by means of an additional electrical controller. The speed controller could only intervene in the control process when the change in load has resulted in a change in speed. In order to suppress this period of time as much as possible, according to older proposals, the speed controller is supplemented by a load or power controller, which responds directly to the change in load, thus on the value, which in its effect a Speed change would result. Of the additional electrical controller takes a certain measured the control command in advance that the Speed controller as a result of the speed change with a time delay. These The comparison shows the main differences difference to the new rule arrangement against; over older suggestions. The training of both controllers, namely the Cruise control and the additional load-dependent controller as hydraulic control ler, has the major advantage of being here in a simple way a totalization control commands of the same type, namely two pressures. The number of Construction funds are small, and above all it is possible from a mechanically bound spatial to foresee the common assignment and the two To provide regulators at the points of the machine, which are particularly suitable for this. The invention is based on an execution example explained. Io is a local Lich network to supply a power plant referred to, the power for this network via a trunk line ii and from a gene- rator 12 is supplied by the turbine 13 is driven. 'With the long-distance line i1 and the engine 13 is a control bound, which works in such a way that the load on network ii is essentially the same is held permanently while the load fluctuations in the local supply area be taken over by the prime mover. The engine 13 has a F_inlaß- valve 14, which is operated by a servo motor 16 will provide. This is done by a converter controller 17 controlled. The engine delivers Hydraulic fluid, the pressure of which is quadratically changes with their speed. The corresponding The device does not need to be to be purified, she's in the U.S. Patent Document No. 2 o35 689 described in detail. It includes a runner as essential parts 18, which is driven by the turbine, and the liquid under pressure through the Dung i9 to the pressure line 20 promotes. The Ab- dependence of the pressure on the square of the number of the turbine is determined by the inclined Outlet line 21 made in connection with the line 20 stands. The control device device for the inlet valve. 14 contains a Pressure developer, the liquid under pressure to the converter 17, which in turn via line 23 to liquid under pressure a pressure-dependent device 16 for the Control of the inlet valve outputs. With the network 1i, a second pressure former 24 coupled, which has a second control pressure, depending on the electrical tric performance of the line. The converter 17 comprises a cylinder as essential parts 26 in the body 26'l with a pressure opening 27, an outlet port 28 and a control pressure chamber 29. The pilot piston 31, which by a small turbine 32 in constant rotation movement is held, has the control body 33 and 34, which are used to control the control pressure opening 29 either with the pressure opening 27 or with the outlet opening 28 in connection bring to. If the pressure port 27 with a line for hydraulic fluid 35 in bond is made, so you can see that the Control pressure of opening 29 and the connected sen line 23 can be changed. That lower end of the pilot piston 31 runs in a thrust bearing 36 that rests against the plate 37 supports. Together with the Membrane 38 the upper limit of the chamber 39. In this pressure fluid is about the Line 2o initiated. So it works on them Plate 37 an alternating pressure, which the Counteracts spring 4o. The control surfaces 42 and 43 of the input control Pistons 31 control the pressure chambers 44 and 45. The housing 26 "has a connection 46 for Connection of the pressure control chamber 29 with the upper pressure chamber 44, an opening 47 to Connection of the regulating pressure opening via the Chamber 44 with the lower pressure chamber 45, the passage 47 with the 3lundstück 48 and the memory 49, which is connected to the line 47 the outlet side of the 3lundstückes in connection stands. To compensate for loss of attraction in the lower chamber 45 has an opening 45d a valve 45b is provided. During the Normal operation of the controller is only a Control pressure passed to upper chamber 44, while the passage opening 47 as a result Closing the valve 47 "is interrupted. Pressurized fluid goes to upper chamber 44 and is passed to the lower chamber 45 the line 47 and the mouthpiece 48 conveyed changes. The memory 49 exercises its effec- kung on the downstream side of the mouthpiece the end. The servomotor 16 is equipped with a control Valve 52 equipped, which connects the Pressure and drain lines 35 and 53 with the Inlet and outlet openings 54 and 55 of the Working cylinder 56 controls. This shows you Piston 57 on, which is connected to the valve 14 via the Rod 58 and the lever 59 is connected. The servomotor control valve 52 enters Activity by the action of a valve, like that that the control system supplied via line 23 pressure only has a tax effect. rend the force to move the control valve delivered in a different way. To this The purpose is the housing 6o with an expansion tion chamber 61 provided, the liquid-tight through the plate 62 and the bellows diaphragm 63 and 64 is complete. The bellows diaphragm 63 is smaller than the diaphragm 64, so that a piston surface 65 is created which is exposed to the regulating pressure supplied through the line 23. The compressive force acting on the surface 65 is kept in balance by the spring 66, which is attached at its lower end to the upper end of the rod 67 of the plate 62, while its upper end is attached to the rocker arm 68 , which is supported at 69 and with the rod 58 is coupled. The plate 62 and the rod 68 therefore assume a position of equilibrium when the control pressure which acts on the surface 65 is balanced by the force of the spring 66.

Das untere Ende der Stange 67 trägt ein Ventil 72 innerhalb der Druckkammer 73 zum Zusammenarbeiten mit einer Bohrung 74 im. Steuerventil 52, dessen obere Fläche 75 dem Druck in der Kammer 73 ausgesetzt ist. Dieser wird Druckflüssigkeit aus- der Leitung 35 über eine :Mündung 76 im Steuerventil zugeführt. Der Gegenkraft gegen den Druck im Raum 73, der auf die Fläche 75 des Steuerventils einwirkt, wird durch eine Feder 77 das Gleichgewicht gehalten. Wenn sich die Stellung des Ventils 72 ändert, bewegt sich das Steuerventil 52, da seine Gleichgewichtsstellung bestimmt ist durch das Gleichgewicht des Flüssigkeitsdruckes, der auf die Fläche 75 wirkt, und der Kraft der Feder 77. Wenn sich das Ventil 72 bewegt, wird sofort der im Raum 73 herrschende Druck geändert, da die Widerstandsänderung zwischen Ventil 72 und Bohrung 74 größer ist als in der Leitung 76. Wenn sich das Ventil 72 vom Steuerventil 52_ wegbewegt, so sinkt der Druck in der Kammer 73 sehr schnell ab, mit dem Ergebnis, daß die dann überwiegende Kraft der Feder 77 das Steuerventil aufwärts bewegt, bis wieder das Gleichgewicht hergestellt ist. Wenn umgekehrt sich das Ventil 72 abwärts bewegt, so steigt der Drück im Raum 73, und das Steuerventil 52 bewegt sich unter Zusammendrückung der Feder 77 ahwärts. Die Platte 62 und die Stange 67 mit dem daran befestigten Ventil 72 bewegen sich also in jedem Falle, wenn das Gleichgewicht zwischen den Kräften der Feder 66 und des Regeldruckes, der auf die Fläche 65 wirkt, gestört ist. Dieser Bewegung wird unmittelbar nachgefolgt durch eine Bewegung des Steuerventils 52 in derselben Richtung und um denselben Betrag. Wenn ein Lastwechsel und infolgedessen eine Änderung der Drehzahl der Turbine eintritt, so ändert sich sofort der Druck in der Leitung 2o. Diese Druckänderung wirkt über den Umformer Z7 darauf hin, eine größere Druckänderung in der Leitung 23 hervorzurufen; wobei die Änderungen in dem Primärdruck und dem Regeldruck davon abhängen, wie die Kräfte auf den Kolben 31 sind. Wenn eine Änderung des Primärdruckes eintritt, so tritt, da die Kolbenfläche 37 größer als die Fläche 42 ist, eine Rückwärtsbewegung des Kolbens zur neutralen Abschlußstellung nur dann ein, wenn die Druckkräfte, die auf das Ventil einwirken, wieder mit der Feder 40 im Gleichgewicht sind. Es ist also nötig, daß der Regulierdruck sich so weit ändert, bis er zum Primärdruck wieder in die Beziehung kommt, daß sein Wert, multipliziert mit der Kolbenoberfläche 42, gleich ist dem Primärdruck, multipliziert mit der Kolbenfläche 37, vermindert um die. Wirkung der Feder 40. '.Mit anderen Worten heißt das, daß der Regel- oder Sekundärdruck größer als der Primärdruck ist im Verhältnis der Fläche des Kolbens 37 und des Kolbens 42.The lower end of the rod 67 carries a valve 72 within the pressure chamber 73 for cooperation with a bore 74 in the. Control valve 52, the upper surface 75 of which is exposed to the pressure in the chamber 73. This is supplied with pressure fluid from the line 35 via an opening 76 in the control valve. The counterforce against the pressure in the space 73, which acts on the surface 75 of the control valve, is kept in balance by a spring 77. When the position of the valve 72 changes, the control valve 52 moves because its equilibrium position is determined by the balance of the fluid pressure acting on the surface 75 and the force of the spring 77. When the valve 72 moves, immediately becomes the the pressure prevailing in space 73 changed, since the change in resistance between valve 72 and bore 74 is greater than in line 76. When valve 72 moves away from control valve 52_, the pressure in chamber 73 drops very quickly, with the result that the then predominant force of the spring 77 moves the control valve upwards until equilibrium is restored. Conversely, when the valve 72 moves downward, the pressure in the space 73 increases and the control valve 52 moves downward, compressing the spring 77. The plate 62 and the rod 67 with the valve 72 attached to it therefore move in any case when the equilibrium between the forces of the spring 66 and the control pressure acting on the surface 65 is disturbed. This movement is immediately followed by movement of the control valve 52 in the same direction and by the same amount. If there is a load change and, as a result, a change in the speed of the turbine, the pressure in the line 2o changes immediately. This pressure change acts via the converter Z7 to cause a greater pressure change in the line 23; the changes in the primary pressure and the control pressure depending on what the forces on the piston 31 are. If there is a change in the primary pressure, since the piston area 37 is larger than the area 42, a backward movement of the piston to the neutral final position only occurs when the pressure forces acting on the valve are again in equilibrium with the spring 40 . It is therefore necessary that the regulating pressure changes until it comes back to the primary pressure in the relationship that its value, multiplied by the piston surface 42, is equal to the primary pressure, multiplied by the piston area 37, reduced by the. Effect of the spring 40. In other words, this means that the control or secondary pressure is greater than the primary pressure in relation to the area of the piston 37 and the piston 42.

Wenn in der Leitung 23 eine Änderung des Regeldruckes infolge Änderung der Turbinenbelastung eintritt, so bewegt sich die Platte 62 und damit das Ventil 72. Die Folge hiervon ist eine Bewegung des Steuerventils 52 und die Verbindung der Durchlässe 54 und 55 mit der Druckleitung und der Abflußleitung, so daß Druckflüssigkeit auf die eine Seite des Kolbens 57 geleitet wird, während von der anderen Seite Druckmittel abfließt. Infolge der Verbindung des Hebels 68 mit der Kolbenstange 58 beginnt, sobald der Kolben 57 sich 2u bewegen anfängt, eine Änderung der Kraft der Feder 66. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die Federkraft in einer solchen Richtung ändert, um das Ventil 72 in eine Stellung zu bewegen, die der 9bschlußstellung des Steuerventils 52 entspricht.If there is a change in the control pressure in the line 23 as a result of a change in the turbine load, the plate 62 moves and thus the valve 72. The consequence of this is a movement of the control valve 52 and the connection of the passages 54 and 55 with the pressure line and the discharge line , so that pressure fluid is passed to one side of the piston 57, while pressure medium flows off from the other side. As a result of the connection of the lever 68 to the piston rod 58, as soon as the piston 57 begins to move 2u, a change in the force of the spring 66 begins. The arrangement is such that the spring force changes in such a direction to the valve 72 to move into a position which corresponds to the closing position of the control valve 52.

Der dem Netz 1r zugeordnete Umformer 24 umfaßt ein Gehäuse 8o mit dem Zylinder 8r und dem Steuerkolben 82, dessen Steuerkörper 83 und 84 normalerweise die Abflußleitung 85 und die Druckleitung 86 abschließen. Der Steuerkolben besitzt eine Einschnürung 87 zur Schaffung einer Steuerdrucköffnung 88 in Verbindung mit der Steuerdruckleitung 25. Wenn sich der Kolben 82 bewegt, tritt eine Änderung des Steuerdruckes in der Leitung 25 ein, wobei eine Aufwärtsbewegung des Kolbens eine Druckabsenkung hervorruft, weil die Öffnung 88 in Verbindung mit der Abflußleitung 65 gebracht wird, während eine Abwärtsbewegung einen Druckanstieg bewirkt, weil die Steuerdrucköffnung 88 in Verbindung mit der Drucköffnung 86 gebracht wird. Das untere Ende des Zylinders 81 bildet eine Druckkammer 89, die über die Leitung 9o mit der Steuerdrucköffnung 88 oder der Steuerdruckleitung 25 in Verbindung steht. Der untere Kolbenteil 84 weist eine untere Fläche auf, die unter dem Druck der Kammer 89 steht. Zur Vermeidung des Einflusses der ruhenden Reibung ist der Steuerkolben mit einem Antrieb 93 nach Art einer Turbine versehen. Die Stellung des Steuerkolbens 82 hängt vom Gleichgewicht der auf ihn wirkenden Kräfte ab. Diese Kräfte werden einmal gebildet durch den magnetischen Zug der Wattmeteranordnung 95, die auf den Kern 96 einwirkt, wobei dieser mit dem oberen Ende des Steuerkolbens verbunden ist durch die Spannung der Feder 97, die am unteren Ende des Kolbens eingreift, und durch die Kraft des Steuerdruckes, der auf die Kolbenfläche c?i wirkt.The converter 24 assigned to the network 1r comprises a housing 8o with the cylinder 8r and the control piston 82, the control bodies 83 and 84 of which normally close the discharge line 85 and the pressure line 86. The control piston has a constriction 87 to create a control pressure opening 88 in connection with the control pressure line 25. When the piston 82 moves, a change in the control pressure occurs in the line 25, with an upward movement of the piston causing a pressure drop because the opening 88 in Communication with the drain line 65 is brought, while a downward movement causes a pressure increase because the control pressure port 88 is brought into communication with the pressure port 86. The lower end of the cylinder 81 forms a pressure chamber 89 which is connected to the control pressure opening 88 or the control pressure line 25 via the line 9o. The lower piston portion 84 has a lower surface that is under the pressure of the chamber 89. To avoid the influence of static friction, the control piston is provided with a drive 93 in the manner of a turbine. The position of the control piston 82 depends on the balance of the forces acting on it. These forces are created by the magnetic pull of the wattmeter arrangement 95, which acts on the core 96 , which is connected to the upper end of the control piston by the tension of the spring 97, which engages at the lower end of the piston, and by the force of the Control pressure that acts on the piston surface c? I.

Wenn eine Änderung in der elektrischen Leistung eintritt, dann ändert sich die auf den Kern 96 wirkende Kraft. Das Gleichgewicht der auf den Steuerkolben wirkenden Kräfte wird gestört, und dieser bewegt sich so lange, bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist.When there is a change in electrical power, the force acting on core 96 changes. The equilibrium of the forces acting on the control piston is disturbed and this moves until the equilibrium is restored.

Wenn die elektrische Leistung des Netzes 1i ansteigt, so wächst die aufwärts wirkende Kraft des Kernes 96, und der Steuerkolben bewegt sich entgegen der Kraft der Feder 97 aufwärts, wobei er die Steuerdrucköffnung 88 in Verbindung mit der Auslaßöffnung 85 bringt und dadurch den Steuerdruck verringert. Diese Verringerung hält an, bis die auf die Kolbenfläche gi wirkende Kraft genügend weit verringert ist, um das Gleichgewicht der Kräfte am Steuerkolben wiederherzustellen, der dann wieder seine neutrale Abschlußstellung einnimmt. Wenn andererseits eine Verringerung der elektrischen Leistung eintritt, so bewegt sich der Steuerkolben abwärts, da die magnetische Kraft nachläßt. Der Steuerdruck wird erhöht, und zwar so lange, bis wieder Gleichgewicht herbeigeführt ist.When the electrical power of the network 1i increases, the upward force of the core 96 increases and the control piston moves upwards against the force of the spring 97 , bringing the control pressure port 88 into communication with the outlet port 85 and thereby reducing the control pressure. This reduction continues until the force acting on the piston surface gi is reduced sufficiently to restore the balance of the forces on the control piston, which then resumes its neutral final position. If, on the other hand, there is a reduction in the electrical power, the control piston moves downwards as the magnetic force decreases. The control pressure is increased until equilibrium is restored.

`Penn das Ortsnetz io sowohl aus dem letz 1i wie durch den Turbosatz 12 Leistung erhält, dann- wirkt der Umformer 24 folgendermaßen: Der Steuerkolben des primären Druckumformers 17 wird durch die auf ihn wirkenden Kräfte im Gleichgewicht gehalten, und zwar einschließlich der Kraft des Steuerdrukes, der durch die Leitung 25 der Kammer .I5 zugeführt wird. Wenn daher der Steuerdruck in der Leitung 23 sich ändert, so «.ird das am Steuerkolben des Umformers 17 herrschende Gleichgewicht gestört, und zwar so lange, bis die auf den Steuerkolben wirkenden Kräfte wieder im Gleichgewicht sind. Wenn die elektrische Leistung anwächst, wodurch eine Absenkung des Steuerdruckes in der Leitung 25 eintritt, so wird die aufwärts gerichtete Kratt am Steuerkolben 31 verringert, und zwar im Maße der Änderung des Druckes, der auf die Kolbenfläche 43 einwirkt. Infolgedessen bewegt sich der Steuerkolben 31 abwärts und bringt dabei die Regeldrucköffnung 2() in Verbindung mit der Auslaßleitung 28. Es tritt also eine Verringerung des Regeldruckes in der Leitung 23 ein. Der Servomotor 16 tritt in Tätigkeit und öffnet das Ventil 14 weiter, wobei eine kleine Absenkung in der elektrischen Leistung begleitet wird durch eine relativ viel größere Steigerung in der Leistung des Turbosatzes. Wenn andererseits der gesamte Leistungsbedarf sich verringern sollte, so wird diese Abnahme in weitestem :Maße vom Turbosatz übernommen. Daraus folgt, daß die Änderung der elektrischen Leistung nur insoweit herangezogen wird, als es nötig ist, um die Steuerung in Tätigkeit zu setzen, d. h. daß sich die Gesamtänderung der elektrischen Leistung im wesentlichen nur auf den Regelbereich beschränkt. Das sei an einem Beispiel erläutert. Es sei angenommen, da ß die elektrische Last mit loooo kW gehalten werden soll, daß der höchste örtliche Leistungsbedarf 2o ooo kW sei und die niedrigste Belastung der Turbine 2 ooo kW, während sie eine Leistungsfähigkeit von etwa 1o ooo kW habe. Für einen örtlichen Bedarf von g 500 kW oder weniger braucht das Netz i1 überhaupt keine Leistung zu liefern. Wenn jedoch der örtliche Bedarf diesen Betrag übersteigt, was der Normalfall ist, dann müssen Netz 1r und Turbine 13 aufeinander abgestimmt werden. Wenn die Turbine arbeitet, dann hat das Netz ii etwa g 50o k"' zu liefern und die Turbine 2ooo kW, zusammen also ii 5oo kW. Bei der größten Belastung liefert das Netz 1z io ooo kW und die Turbine ebenfalls 1o ooo kW. Das bedeutet also bei dem eben gegebenen Beispiel, daß eine Änderung von 5oo kW in der elektrischen Belastung ausreicht, um die Turbine mit ihrer Geringstlast zu ihrer Höchstlast zu bringen. Die Schwankungen der elektrischen Leistung im Netz ii hängen von den Charakteristiken des Umformers und des Wattmeters ab, wobei lediglich die Kraft der Feder 97 geändert zu werden braucht, um den Punkt zu bestimmen, von dem an der Umformer 24 wirksam wird. Bei den angenommenen Bedingungen beginnt der Umformer zu arbeiten, wenn die elektrische Leistung im Netz 11g 5oo kW überschreitet. Durch Einstellung der Feder 97 kann der Punkt, an dem der Umformer 24 beginnt, wirksam zu werden, geändert werden, aber der elektrische Lastbereich von 5oo kW bleibt für den gesamten Steuerbereich des Umformers der gleiche. Die Einstellung der Feder 97 bewirkt also lediglich, daß der Umformer bei einem anderen Wert als g 5oo kM' wirksam zu werden beginnt. Zur Einstellung der Feder 97 ist eine Spindel 98 mit dem Schneckenrad 9g und der Schnecke loo vorgesehen. Es kann aber auch eine Einstellung von Hand mit Hilfe des Handrades ioi vorgenommen werden, das an der Spindel 98 sitzt.When the local network io receives power from the last 1i as well as from the turbo set 12, the converter 24 acts as follows: The control piston of the primary pressure converter 17 is kept in equilibrium by the forces acting on it, including the force of the control pressure , which is fed through the line 25 of the chamber .I5. Therefore, if the control pressure in the line 23 changes, the equilibrium prevailing on the control piston of the converter 17 is disturbed until the forces acting on the control piston are again in equilibrium. If the electrical power increases, as a result of which the control pressure in the line 25 drops, the upward force on the control piston 31 is reduced, to the extent of the change in the pressure acting on the piston surface 43. As a result, the control piston 31 moves downwards and brings the regulating pressure opening 2 () in connection with the outlet line 28. Thus, there is a reduction in the regulating pressure in the line 23. The servomotor 16 comes into operation and opens the valve 14 further, with a small decrease in the electrical output being accompanied by a relatively much larger increase in the output of the turbo-generator. If, on the other hand, the total power requirement should decrease, this decrease is largely taken over by the turbo generator. It follows from this that the change in the electrical power is only used to the extent that it is necessary to put the control into operation, that is to say that the overall change in the electrical power is essentially limited to the control range. This is explained using an example. It is assumed that the electrical load is to be kept at 100,000 kW, that the highest local power requirement is 2o,000 kW and the lowest load on the turbine is 2,000 kW, while it has a capacity of about 10,000 kW. For a local demand of g 500 kW or less, the network i1 does not need to deliver any power at all. However, if the local demand exceeds this amount, which is the normal case, then network 1r and turbine 13 must be coordinated with one another. If the turbine is working, then the network ii has to deliver about g 50o k "'and the turbine 2ooo kW, thus altogether ii 500 kW. At the highest load the network delivers 1z 10000 kW and the turbine also delivers 10,000 kW means in the example just given that a change of 500 kW in the electrical load is sufficient to bring the turbine with its lowest load to its maximum load.The fluctuations in the electrical power in the network ii depend on the characteristics of the converter and the wattmeter , whereby only the force of the spring 97 needs to be changed in order to determine the point from which the converter 24 takes effect. Under the assumed conditions, the converter begins to work when the electrical power in the network 11g exceeds 500 kW Adjustment of the spring 97 allows the point at which the converter 24 begins to take effect to be changed, but the electrical load range of 500 kW remains for the entire control range of the Um formers the same. The adjustment of the spring 97 thus only has the effect that the converter begins to take effect at a value other than g 500 kM '. To adjust the spring 97 , a spindle 98 with the worm wheel 9g and the worm loo is provided. However, a setting can also be made by hand with the aid of the handwheel located on the spindle 98 .

Wenn der Turbosatz arbeitet und der Generator mit dem örtlichen Netz ohne Stoß oder Laststörung verbunden werden soll, wobei die Turbine der Steuerung durch den lastabhängigen Umformer 24 unterstellt werden soll, so muß dieser mit dem Steuerumformer 17 gleichgeschaltet werden. Zu diesem Zweck besitzt der Regeldruckraum des Umformers i7 ein Manometer io3 und der Regeldruckraum 25 des Umformers 24 ein Manometer 104. Die Leitung 47 des Regelumformers kann mit:Hilfe des Ventils 4711 geöffnet oder geschlossen werden, währendydie . Verbindung der Leitung 25 mit der Kammer 45 durch ein Ventil io6"geöffnet -oder geschlossen wird. Wenn die Turbine läuft und entsprechend-den örtlichen Bedingungen geregelt wird und dann der Umformerregler 17 der Laststeuerung unterstellt werden soll, so stellt der Bedienungsmann die Feder 97 ein, bis die Manometer 103 und 104 denselben Wert anzeigen. Es wird dann das Ventil io6 geöffnet und Flüssigkeit mit demSteuerdruck vom Laststeuerungsumformer 24 .zur unteren Kamnier 45 des Regelumformers geleitet. Das Ventil 47a wird geschlossen, nachdem das Ventil io6 geöffnet ist.If the turbo set is working and the generator is to be connected to the local network without shock or load disturbance, the turbine being controlled by the load-dependent converter 24, this must be switched in line with the control converter 17. For this purpose, the regulating pressure chamber of the converter i7 has a manometer io3 and the regulating pressure chamber 25 of the converter 24 has a manometer 104. The line 47 of the regulating converter can be opened or closed with the aid of the valve 4711 while the. Connection of the line 25 to the chamber 45 is opened or closed by a valve io6 ″. When the turbine is running and regulated according to the local conditions and the converter controller 17 is then to be subjected to load control, the operator sets the spring 97 until gauges 103 and 104 show the same value, then valve io6 is opened and fluid at the control pressure is directed from load control transducer 24. to lower chamber 45 of the regulating transducer. Valve 47a is closed after valve io6 is opened.

Aus dem1Vorstehenden geht hervor, daß für eine Kraftanlage, bei der der Leistungsbedarf sowohl durch einen örtlichen Stromerzeuger wie durch Fremdstrombezug gedeckt wird, eine Steuerung für., die Kraftmaschine entwickelt ist, die bewirkt, daß Änderungen im Kraftbedarf weitestgehend von der Kraftmaschine übernommen werden. Die Steuerung umfaßt Einrichtungen, die abhängig von der Drehzahl der Kraftmaschine sind, um ihr entsprechende Mengen Treibmittel zuzuführen, in Verbindung mitEinrichtungen, die auf Lastwerte ansprechen, in der Weise, daß, wie gesagt, Lastschwankungen in erster Linie von der Kraftmaschine übernommen werden.From the above it follows that for a power plant in which the power demand both by a local power generator and by purchasing electricity from third parties is covered, a control for., the engine is developed, which causes that changes in the power requirement are largely taken over by the engine. The control includes devices that are dependent on the speed of the engine in order to supply it with appropriate quantities of propellant, in connection with facilities which respond to load values in such a way that, as I said, load fluctuations in are primarily taken over by the prime mover.

Claims

PATENT CLAIM: Device for the equivalence regulation of the transfer or Transfer power of a speed-controlled one working in parallel with an external network Machine set with a hydraulic speed controller acting through changes in pressure is equipped, characterized in that the handover or takeover service monitoring controller (24) is also designed as a hydraulic controller whose regulating changes in pressure. commands with the control commands of the cruise control in. A common control device (i6) to a resulting control command are combined, which acts on the inlet valve (= 4) of the engine (i3), To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered: German patent specifications No. 595 466, 133 807, 642 182; . U.S. Patent .......... No. 1921 7io.