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Regler mit Servomotor für Kraftmaschine, insbesondere Wasserturbinen.
Die Erfindung betrifft einen Regler mit Servomotor für Kraftmaschine, insbesondere Wasserturbinen, bei welchem das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Arbeitshub des Servomotors und dem Weg einer Rückführung während des Regelungsvorganges selbsttätig gewechselt wird. Bei einem bekannten Regler dieser Art erfolgt die Rückführung für Öffnen und Schliessen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, um der Rückwirkung des Druckabfalles auf die Turbinenleistung Rechnung zu tragen, der sich beim Öffnen einer mit einem sogenannten selbsttätigen Freilaufventil ausgerüsteten Turbine einstellt.
Bei einem andern bekannten Regler der genannten Art wechselt die Übersetzung beim zufälligen Beginne einer neuen Regelungsbewegung und unabhängig von der Stellung des Servomotors.
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oder wünschenswerte ganz bestimmte Abhängigkeit der Stellung des Servomotorkolbens von der Pendelmuffe gestört. Diese Nachteile sind beim Regler nach der vorliegenden Erfindung vermieden, bei welchem der Wechsel der Übersetzung zwischen dem Arbeitshub des Servomotors und dem Weg der Rückführung
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Betriebsbedingungen bei Leerlauf und bei auf ein Drehstromnetz belasteten Maschinen anzupassen.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform nach der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 schematisch den Regler mit dem Servomotorkolben in Leerlaufstellung, Fig. 2 schematisch die Teile des gleichen Reglers in der Lage, die sie bei einer grösseren Belastung einnehmen. Fig. 3 stellt die Rückführung in grösserem Massstabe dar.
Ein von der Welle einer Kraftmaschine, beispielsweise einer Wasserturbine, aus angetriebener Fliehkraftregler 1 bewegt unter Vermittlung von Muffe 2, Hebel 3 und Lasche 4 einen Steuerstift 5, der in bekannter, nicht gezeigter Weise die Druckverteilung auf den beiden Seiten eines Servomotorkolbens 6 steuert. An die Kolbenstange ? des letzteren ist vermittels Stange 8 ein Winkelhebel 9 angelenkt, der um eine ortsfeste Achse 10 drehbar ist und an seinem Arm 11 zwei Gelenkzapfen12 und 1. 3 trägt. Am
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deren unterer Teil durch eine Zugfeder 16 mit dem Hebel. 3 verbunden ist. Am unteren Teil der Stange 15 ist ausserdem ein Anschlag 17 vorgesehen, gegen welchen bei einer bestimmten Stellung der Anschlag 18 einer Hülse 19 schlägt.
Die in einem Lager 21 geführte Hülse 19 ist oben mit dem linken Ende des Hebels.'3 bei 20 gelenkig verbunden ; am unteren Ende ist sie dagegen durch einen Gelenkzapfen 22 mit einer Stange 2. 3 verbunden, die an ihrem unteren Ende eine Schlaufe 24 besitzt, welche über dem Zapfen 12 im Hebelarm 11 gleitet. Die Stange 2. 3 kann in ihrer wirksamen Länge verändert werden, um den Punkt
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nun so, dass das Zusammentreffen angenähert an demjenigen Punkte des Servomotorweges erfolgt, welcher der Leerlaufstellung der Einlassorgane der Kraftmaschine entspricht.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt : In Fig. 1 ist der Servomotorkolben 6 in Leerlaufstellung gezeichnet. Die Anschläge- und 18 sind noch etwas voneinander entfernt.
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und der Hebel 3 ist kraftschlüssig mit dem Gelenkzapfen 12 am Hebelarm 11 verbunden, da das obere Ende der Schlaufe 24 durch die Spannung der Feder 16 an den Zapfen 12 angedrückt wird. Der Gelenkpunkt 20 macht daher unter dem Einfluss des langen Hebelarmes 10, 12 entsprechend starke Rückführungsbewegungen.
Bewegt sich nun der Servomotorkolben 6 im Sinne einer Belastungsvermehrung nach rechts, so bewegt sich der Punkt 12 und damit die Hülse 19 bedeutend rascher nach unten als der Punkt 13 und somit die Stange 15, so dass die beiden Anschläge 17 und 18 bei einer um wenig mehr rechts liegenden Stellung des Kolbens 6 zusammentreffen. Von diesem Augenblicke an ist der Gelenkpunkt 20 des oberen Hebels 3 mit Punkt 13 am Hebelarm 11 gekuppelt und nimmt deshalb nur noch an den verhältnismässig geringen Bewegungen dieses Punktes teil. Die Hülse 19 bleibt dabei durch die Feder 16 gegen den An- schlag 1'7 gepresst und der Zapfen 12 bewegt sich in der Schlaufe 24 nach abwärts.
Erst wenn bei einer Schliessbewegung des Kolbens 6 nach links die Leerlaufstellung wieder angenähert erreicht ist, kommt der Zapfen 12 am oberen Ende der Schlaufe 24 zum Anschlag, und die stärkere Rückführung tritt wieder in Wirkung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regler mit Servomotor für Kraftmaschine, insbesondere Wasserturbinen, bei welchem das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Arbeitshub des Servomotors und dem Weg einer Rückführung während des Regelungsvorganges sich selbsttätig ändert, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der Übersetzung angenähert an demjenigen Punkte des Servomotorweges erfolgt, welcher der Leerlaufstellung der Einlassorgane der Kraftmaschine entspricht.
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Servomotor controllers for power machines, in particular water turbines.
The invention relates to a controller with a servo motor for a prime mover, in particular water turbines, in which the transmission ratio between the working stroke of the servo motor and the path of a return is automatically changed during the control process. In a known regulator of this type, the feedback for opening and closing takes place with different transmission ratios in order to take account of the effect of the pressure drop on the turbine output, which occurs when a turbine equipped with a so-called automatic free-wheeling valve is opened.
In another known controller of the type mentioned, the translation changes when a new control movement starts accidentally and independently of the position of the servomotor.
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or desirable very specific dependency of the position of the servomotor piston on the pendulum sleeve disturbed. These disadvantages are avoided in the controller according to the present invention, in which the change in translation between the working stroke of the servomotor and the return path
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Adjust operating conditions when idling and when machines are loaded on a three-phase network.
An embodiment according to the invention is illustrated, for example, in the drawing.
1 shows schematically the controller with the servomotor piston in the idle position, FIG. 2 shows schematically the parts of the same controller in the position that they assume when there is a greater load. Fig. 3 shows the return on a larger scale.
A centrifugal governor 1 driven by the shaft of a prime mover, for example a water turbine, moves a control pin 5 through the intermediary of sleeve 2, lever 3 and tab 4, which controls the pressure distribution on the two sides of a servomotor piston 6 in a known manner, not shown. To the piston rod? of the latter, an angle lever 9 is articulated by means of rod 8, which is rotatable about a fixed axis 10 and has two pivot pins 12 and 1.3 on its arm 11. At the
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its lower part by a tension spring 16 with the lever. 3 is connected. In addition, a stop 17 is provided on the lower part of the rod 15, against which the stop 18 of a sleeve 19 strikes in a certain position.
The sleeve 19, guided in a bearing 21, is articulated at the top to the left end of the lever 3 at 20; At the lower end, however, it is connected by a pivot pin 22 to a rod 2, 3, which has a loop 24 at its lower end which slides over the pin 12 in the lever arm 11. The rod 2. 3 can be changed in its effective length to the point
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now so that the meeting takes place approximately at that point of the servomotor travel which corresponds to the idling position of the inlet organs of the engine.
The operation of the device described is as follows: In Fig. 1, the servomotor piston 6 is shown in the idle position. The stops and 18 are still a little apart.
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and the lever 3 is positively connected to the pivot pin 12 on the lever arm 11, since the upper end of the loop 24 is pressed against the pin 12 by the tension of the spring 16. The pivot point 20 therefore makes correspondingly strong return movements under the influence of the long lever arm 10, 12.
If the servomotor piston 6 now moves to the right in the sense of an increase in the load, the point 12 and thus the sleeve 19 moves downwards significantly more quickly than the point 13 and thus the rod 15, so that the two stops 17 and 18 at a little more right-hand position of the piston 6 coincide. From this moment on, the articulation point 20 of the upper lever 3 is coupled to point 13 on the lever arm 11 and therefore only takes part in the relatively small movements of this point. The sleeve 19 remains pressed against the stop 1'7 by the spring 16 and the pin 12 moves downward in the loop 24.
Only when the idle position is approached again during a closing movement of the piston 6 to the left does the pin 12 come to a stop at the upper end of the loop 24, and the stronger return takes effect again.
PATENT CLAIMS:
1. Controller with servo motor for engine, in particular water turbines, in which the transmission ratio between the working stroke of the servo motor and the path of a return changes automatically during the control process, characterized in that the change in translation occurs approximately at that point of the servo motor path which the Idle position of the inlet organs of the engine corresponds.