DE1035409B

DE1035409B - Device for regulating the fuel supply of gas turbines and jet engines

Info

Publication number: DE1035409B
Application number: DEB33951A
Authority: DE
Inventors: Warner Clifford Wintrode
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1954-01-08
Filing date: 1954-12-30
Publication date: 1958-07-31

Description

Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Gasturbinen und Strahltriebwerken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Gasturbinen und Strahltriebwerken mittels der Regelabweichung der Drehzahl und Gastemperatur von bestimmten Sollwerten während der Beschleunigung.Device for regulating the fuel supply of gas turbines and jet engines The invention relates to a device for regulating the fuel supply of gas turbines and jet engines by means of the control deviation of the speed and Gas temperature of certain setpoints during acceleration.

Die Betriebskennlinien moderner Gasturbinen sind so gestaltet, daß es äußerst schwer ist, mechanische Regler zu entwickeln, die schnell genug ansprechen und die notwendigen Korrekturen vornehmen, wenn die Betriebsdrehzahlen, die Temperaturen und Drücke ihre Grenzwerte erreichen. Der als Pumpen oder Schwingen des Kompressors bekannten Instabilitätserscheinung, bei der an gewissen Stellen des Arbeitsbereiches der Gasturbinenmaschine eine augenblickliche und beachtliche Verminderung der Brennstoffzufuhr erforderlich wird, muß so begegnet werden, daß dadurch nur die geringstmögliche Beschneidung der Beschleunigungskennlinien auftritt. Neben der Erfüllung der vorstehenden Erfordernisse muß aber die Brennstoffregelanlage selbst auch im hohen Maße zuverlässig arbeiten können.The operating characteristics of modern gas turbines are designed so that it is extremely difficult to develop mechanical regulators that respond quickly enough and make the necessary corrections if the operating speeds, temperatures and pressures reach their limits. The one as pumping or swinging the compressor known instability phenomenon, in which at certain points in the work area of the gas turbine engine, there is an instantaneous and substantial reduction in the fuel supply is necessary, must be countered in such a way that only the least possible Clipping of the acceleration characteristics occurs. In addition to meeting the foregoing However, the fuel control system itself must also be reliable to a high degree can work.

Es sind Vorrichtungen bekannt, durch welche die Abgastemperatur auf einem einstellbaren gegebenen Wert gehalten wird, wobei die Steuerung jeweils eine Einstellung der Abgastemperatur herbeiführt, wenn sie von dem ausgewählten vorgegebenen Wert abweicht. Die Steuerung erfolgt durch Bemessung der zugeführten Brennstoffmenge. Bei einer anderen bekannten Ausführung erfolgt ein Vergleich zweier Spannungen, von denen eine in direkter Beziehung zu der Temperatur steht und die andere von Hand einstellbar ist. Ferner ist eine Vorrichtung zur Vermeidung des Instabilitätsbereiches während der Beschleunigung der Maschine bekannt, bei welcher der Instabilitätsbereich durch Aufrechterhaltung eines Temperaturwertes vermieden wird, der niedrig genug ist, um den Instabilitätsbereich bis zu 75°/o der ausgewählten Drehzahl zu vermeiden. Bei dieser bekannten Ausführung tritt der Nachteil auf, daß die Beschleunigungszeiten verhältnismäßig lang sind.There are devices known by which the exhaust gas temperature an adjustable given value is held, with the controller in each case one Adjustment of the exhaust gas temperature brings about when it is predetermined by the selected one Value deviates. The control is carried out by measuring the amount of fuel supplied. In another known design, two voltages are compared, one of which is directly related to temperature and the other of Is hand adjustable. Furthermore, there is a device for avoiding the region of instability known during the acceleration of the machine at which the instability range is avoided by maintaining a temperature value that is low enough is to avoid the instability range up to 75% of the selected speed. In this known embodiment, the disadvantage arises that the acceleration times are relatively long.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gebiet des Kompressorpumpens während des Beschleunigungsvorganges zu umgehen und hierfür eine schnell ansprechende Regelanlage zu schaffen, mit der die gesteuerte Gasturbine so nahe wie möglich an ihre maximal möglichen Betriebsdaten herangebracht werden kann und durch die Umgehung des Instabilitätsbereiches nur ein minimaler Beschleunigungsverlust hervorgerufen wird.The invention is based on the object of compressor pumping to bypass during the acceleration process and for this a fast responding To create control system with which the controlled gas turbine as close as possible to their maximum possible operating data can be brought up and by bypassing of the instability area only caused a minimal loss of acceleration will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Einrichtungen zum Einstellen verschiedener elektrischer Spannungen, die vorgegebene Temperatursollwerte darstellen, durch Einrichtungen zum Einstellen unterschiedlicher, vorgegebener Drehzahlwerte und durch Einrichtungen, welche jeweils beim Erreichen eines eingestellten Drehzahlwertes oder des Drehzahlsollwertes von einem Temperatursollwert auf einen anderen umschalten.This object is achieved according to the invention by devices for Setting various electrical voltages, the specified temperature setpoints represent, through devices for setting different, predetermined speed values and by devices which each time a set speed value is reached or switch the speed setpoint from one temperature setpoint to another.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind Einrichtungen zum Einstellen verschiedener elektrischer Spannungen vorgesehen, die unterschiedliche Drehzahlwerte darstellen. Ferner sieht die Erfindung Einrichtungen zum Verändern der Temperatursollwerte und/oder der vorgegebenen Drehzahlwerte in Abhängigkeit von einer Führungsgröße, insbesondere der Außentemperatur, vor.In an advantageous embodiment, there are devices for setting different electrical voltages provided, the different speed values represent. The invention also provides devices for changing the temperature setpoints and / or the specified speed values as a function of a reference variable, especially the outside temperature.

Vorteilhaft betätigen die elektrisch dargestellten Regelabweichungen der Drehzahl und Gastemperatur einen Elektromotor, der das Brennstoffventil verstellt.The electrically represented control deviations are advantageous the speed and gas temperature an electric motor that adjusts the fuel valve.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Andern der Temperaturregelabweichung um den Differentialquotienten der Temperatur nach der Zeit vorgesehen.According to a further advantageous embodiment of the invention is a device for changing the temperature control deviation by the differential quotient the temperature provided according to the time.

Die erfindungsgemäße Ausführung hat den Vorteil, daß die Turbine im Betrieb zunächst bei konstanter Temperatur bis zu einem Punkt kurz vor Erreichen des Pumpgebietes beschleunigt wird. Hierbei wird bei der dazugehörigen Drehzahl auf eine niedere Temperatur herabgesetzt und längs dieser niedrigeren Temperaturkurve bis zu einer höheren Drehzahl beschleunigt, die hinter dem Pumpgebiet liegt. Sodann wird die Höchsttemperatur wiederhergestellt und die Turbine bei Höchsttemperatur auf die Solldrehzahl beschleunigt.The embodiment of the invention has the advantage that the turbine in Operation initially at constant temperature up to a point shortly before reaching of the pumping area is accelerated. Here, at the associated speed lowered to a lower temperature and along this lower temperature curve accelerated to a higher speed, which is behind the pumping area. Then the maximum temperature is restored and the turbine at Maximum temperature accelerated to the target speed.

Durch diese Ausführungsform werden außerordentlich kurze Beschleunigungszeiten erreicht, wobei darüber hinaus eine selbsttätige Änderung des Temperaturbezugswertes entsprechend einem Drehzahlsignal erfolgt.This embodiment results in extremely short acceleration times achieved, in addition, an automatic change in the temperature reference value takes place according to a speed signal.

Weitere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennstoffregelanlage, aus der das Zusammenwirken der hauptsächlichen Reglerteile ersichtlich ist, Fig.2 eine schematische Darstellung, in der die verschiedenen Teile des Hauptregelv erstärkers und ihre Verbindung mit der Turbine und den Temperatur- und Drehzahlfühlern dargestellt ist, Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des Drehzahlkreises, in der das vom Tachometer kommende Drehzahlsignal sc umgewandelt wird, daß es den Hauptverstärker steuern kann, Fig. 4 ein Prinzipschaltbild der Misch- oder End stufe des Hauptverstärkers, Fig. 5 ein Prinzipschaltbild des Kompressoreinlaß-bzw. des Außentemperaturkreises, Fig. 6 das Prinzipschaltbild des Instabilitätszonenkreises, Fig.7 ein Prinzipschaltbild des Betriebstemperatur-und Temperaturänderungskreises, Fig. 8 ein Schaubild mit Beschleunigungskennlinien, die den Brennstoffverbrauch in Abhängigkeit von der Drehzahl angeben, Fig. 9 ein Schaubild, bei dem die Betriebstemperaturen in Abhängigkeit von der Turbinendrehzahl während der Beschleunigung aufgetragen sind, Fig. 10 in einer geschnittenen Ansicht Einzelheiten des Brennstoffregelventils und der dazugehörigen hydromechanischen Reglerteile.Further objects and advantages of the present invention result from the following description in conjunction with the drawings. It Fig. 1 shows a schematic representation of a fuel control system from which the interaction of the main controller parts can be seen, Fig.2 is a schematic Representation showing the different parts of the main booster and their Connection with the turbine and the temperature and speed sensors is shown, Fig. 3 is a schematic diagram of the speed circuit in which the coming from the speedometer Speed signal sc is converted so that it can control the main amplifier, Fig. 4 is a schematic diagram of the mixer or final stage of the main amplifier, FIG Basic circuit diagram of the compressor inlet or. of the outside temperature circuit, Fig. 6 the Basic circuit diagram of the instability zone circuit, FIG. 7 a basic circuit diagram of the Operating temperature and temperature change circuit, FIG. 8 a diagram with acceleration characteristics, which indicate the fuel consumption as a function of the speed, FIG. 9 a Diagram showing the operating temperatures as a function of the turbine speed are plotted during acceleration, FIG. 10 in a sectional view Details of the fuel control valve and associated hydromechanical Controller parts.

Zur Brennstoffversorgung der in der Fig. 1 dargestellten Gasturbine 10 dienen ein hydromechanischer Regler 12 mit dem Hauptbrennstoffregelventil und der Brennstoffregler für Notbetrieb. Der Regler 12 ist mit einem Tachometer 14 verbunden, welcher ein Drehzahlsignal erzeugt. Ein Temperaturfühler mit gekapseltem Widerstand 16 dient zur Erfassung der Außentemperatur, und mit einem Thermoelement 18 wird ein geeignetes Gastemperatursignal erzeugt, das je nach den besonderen Erfordernissen entweder der Brenner-, der Turbineneinlaß-, der Turbinenauslaß-oder aber der Strahlrohrtemperatur entsprechen kann. Diese Signale vom Tachometer 14, vom Temperaturfühler 16 und vom Thermoelement 18 werden in den Hauptregelverstärker 20 eingespeist. Dieser Verstärker 20 hat die Aufgabe, das Brennstoffregelventil des Reglers 12 entsprechend den vorgenannten Signalen einzustellen. Von einer Drosselvorrichtung 22 erhält der Hauptverstärker 20 und über Kupplungsgestänge 24 auch der hydromechanische Regler 12 die Sollwerteinstellung.A hydromechanical regulator 12 with the main fuel regulating valve and the fuel regulator for emergency operation serve to supply fuel to the gas turbine 10 shown in FIG. 1. The controller 12 is connected to a tachometer 14 which generates a speed signal. A temperature sensor with encapsulated resistor 16 is used to detect the outside temperature, and a thermocouple 18 generates a suitable gas temperature signal which, depending on the particular requirements, can correspond to either the burner, turbine inlet, turbine outlet or jet pipe temperature. These signals from the tachometer 14, from the temperature sensor 16 and from the thermocouple 18 are fed into the main control amplifier 20. This amplifier 20 has the task of adjusting the fuel control valve of the controller 12 in accordance with the aforementioned signals. The main amplifier 20 receives the setpoint setting from a throttle device 22 and also the hydromechanical controller 12 via the coupling linkage 24.

In Fig. 2 sind in einem Blockdiagramm die Einzelteile des Hauptregelverstärkers 20 und die mit ihm verbundenen Meß- und Prüforgane dargestellt. Der von der Gasturbine 10 angetriebene Tachometer 14 erzeugt ein Wechselstromsignal, dessen Frequenz der Turbinendrehzahl proportional ist, und führt dieses Signal dem Drehzahl- und Drehzahländerungskreis 40 zu. Der Ausgang des Drehzahlkreises 40 ist eine Gleichspannung, deren Größe der Turbinendrehzahl plus Drehzahländerungsgeschwindigkeit proportional ist. Der an der Drosselvorrichtung 22 vorgesehene: Drosselhebel 42 greift an einem Potentiometer eine Bezugsspannung ab, welche gegen die der Drehzahl entsprechende Spannung des Kreises 40 in einen Zerhacker 44 geschaltet wird. Die sich hieraus ergebende Differenz der Soll- und Istwertspannungen, welche die Drehzahlregelabweichung darstellt, wird in einem Drehzahlverstärker 46 verstärkt und den Steuerwicklungen eines sättigungsfähigen Magnetverstärkers 48 zugeführt, der dann einen Motorgenerator 49 antreibt. Der Motor des genannten Motorgenerators 49 stellt auch das Brennstoffregelventi150 des hydromechanischen Reglers 12 ein, während der auf gleicher Welle angeordnete Generator für den Drehzahlverstärker 46 und den nachfolgend zu beschreibenden Temperatur- und Mischsignalverstärker 60 ein Dämpfungssignal erzeugt. Des weiteren wird durch den genannten Motor ein Rückführpotentiometer 51 verstellt. Die Gasturbine 10 wird dadurch auf die Solldrehzahl gebracht, daß man das Brennstoffregelventil öffnet, das dann von dem von der Drehzahl beaufschlagten Tachometer in entsprechendem Maße wieder geschlossen wird.In Fig. 2, the individual parts of the main control amplifier 20 and the measuring and testing elements connected to it are shown in a block diagram. The tachometer 14 driven by the gas turbine 10 generates an alternating current signal, the frequency of which is proportional to the turbine speed, and feeds this signal to the speed and speed change circuit 40. The output of the speed circuit 40 is a DC voltage, the magnitude of which is proportional to the turbine speed plus the rate of change of speed. The throttle lever 42 provided on the throttle device 22 picks up a reference voltage at a potentiometer which is switched to a chopper 44 against the voltage of the circuit 40 corresponding to the speed. The resulting difference between the setpoint and actual value voltages, which represents the speed control deviation, is amplified in a speed amplifier 46 and fed to the control windings of a saturable magnetic amplifier 48, which then drives a motor generator 49. The motor of the aforementioned motor generator 49 also sets the fuel control valve 150 of the hydromechanical controller 12, while the generator, which is arranged on the same shaft, generates a damping signal for the speed amplifier 46 and the temperature and mixed signal amplifier 60 to be described below. Furthermore, a feedback potentiometer 51 is adjusted by the motor mentioned. The gas turbine 10 is brought to the target speed by opening the fuel control valve, which is then closed again to a corresponding extent by the tachometer acted upon by the speed.

Die Kompressoreinlaßtemperatur wird mit Hilfe des Temperaturfühlers 16 gemessen, welcher mit einem Außentemperaturkreis 52 mehrere Potentiometer in einem kritischen Begrenzungs-, Instabilitätszonen- oder Bezugstemperaturkreis 56 bewirkt. Die Betriebsgastemperatur wird mit einem Theromelement 18 erfaßt. Die Thermospannung wird in einen Zerhacker 58 eingespeist, welcher sie abwechselnd dem Temperatur- und Mischsignalverstärker 60 und dem Temperaturänderungskreis 62 zuführt. Das Temperaturänderungssignal aus dem Kreis 62 wird dann im Verstärker 60 mit dem Temperatursignal und dem Temperaturbezugssignal aus dem Kreis 56 zur Temperaturregelabweichung vereinigt und dann den Wicklungen eines sättigungsfähigen Magnetverstärkers 58 zugeführt. Die Temperaturregelabweichung kann die Drehzahlregelabweichung, die, wie zuvor erwähnt, ebenfalls dem Magnetverstärker zugeführt wird, abändern oder überflügeln.The compressor inlet temperature is measured with the aid of the temperature sensor 16 which, with an outside temperature circuit 52, effects a plurality of potentiometers in a critical limitation, instability zone or reference temperature circuit 56. The operating gas temperature is recorded with a thermal element 18. The thermal voltage is fed into a chopper 58 which alternately feeds it to the temperature and mixed signal amplifier 60 and to the temperature change circuit 62. The temperature change signal from circuit 62 is then combined in amplifier 60 with the temperature signal and the temperature reference signal from circuit 56 for temperature control deviation and then fed to the windings of a saturable magnetic amplifier 58. The temperature control deviation can change or exceed the speed control deviation, which, as mentioned above, is also fed to the magnetic amplifier.

Die Schaltungsanordnung, welche den Ausgang des Tachometers 14 so umwandelt, daß es den Hauptverstärker 20 steuern kann, ist in Fig. 3 dargestellt. Das Tachometer 14 erzeugt am Widerstand 66 eine Wechselspannung, deren Frequenz der Turbinendrehzahl unmittelbar proportional ist. Dieses Wechselspannungssignal wird dem Gitter 68 der Triode 70, welches das eine System einer Doppeltriode ist, zugeführt, um dort verstärkt zu werden. Da die Triode 70 so gesteuert wird, daß sie abwechselnd im Sättigungsgebiet arbeitet oder sperrt, entsteht an der Anode 72 eine rechteckförmig begrenzte Sinuswelle. Um zu verhindern, daß das Gitter 68 während der positiven Halbwelle einen zu großen Strom erhält, ist in der Gitterleitung ein Vorwiderstand 76 vorgesehen.The circuitry that controls the output of the tachometer 14 so converts so that it can control the main amplifier 20 is shown in FIG. The tachometer 14 generates an alternating voltage at the resistor 66, the frequency of which is directly proportional to the turbine speed. This AC voltage signal the grid 68 of the triode 70, which is one system of a double triode, supplied to be strengthened there. Since the triode 70 is controlled so that it alternately works or blocks in the saturation area, arises at the anode 72 is a rectangular sine wave. To prevent the grille 68 while the positive half-wave receives too large a current, is in the grid line a series resistor 76 is provided.

Das verstärkte Signal an der Anode 72 wird über den Kopplungskondensator 82 dem Gitter 78 einer Triode 80 zugeführt. Der Gittervorwiderstand 84 entspricht in seiner Wirkungsweise dem Gittervorwiderstand 76. An der Anode 86 der Triode 80 erscheint eine Rechteckwelle, deren Freqrenz entsprechend der Turbinendrehzahl schwankt. Die in bekannter Weise angeordneten Anodenwiderstände der Röhren 70 und 80 sind mit dem Bezugszeichen 88 und 90 versehen.The amplified signal at the anode 72 is via the coupling capacitor 82 is fed to the grid 78 of a triode 80. The grid series resistor 84 corresponds the grid series resistor 76 in its mode of operation. At the anode 86 of the triode 80 a square wave appears, the frequency of which fluctuates according to the turbine speed. The anode resistances of the tubes 70 and 80 are arranged in a known manner provided with the reference numerals 88 and 90.

Der Kondensator 92 und der Widerstand 94 stellen eine Differenzierschaltung dar, an der das Rechtecksignal der Anode 86 in kurze positive und negative Wechselimpulse umgewandelt wird. Diese Pulsationen werden dem Gitter 96 einer Gasentladungsröhre 98 über einen Gittervorwiderstand 100 zugeführt. Die Röhre 98, die als Zählrohr bezeichnet werden kann, arbeitet wie folgt: Unmittelbar vor dem Eintreffen eines positiven Impulses am Gitter 96 ist die Röhre 98 durch die negative Gittervorspannung aus der Gitterspannungsquelle gesperrt. Der Kondensator 92 ist entweder aus der Anodenspannungsquelle oder einer Batterie -!- B aufgeladen, und es kann kein Strom weder durch den Widerstand 104 noch durch den Kathodenwiderstand 106 fließen. Wenn das Gitter 96 einen positiven Impuls erhält, wird die negative Gittervorspannung unterdrückt und die Röhre 98 ionisiert, wodurch sich dann der Kondensator 92 schnell Biber die Röhre 98 und den Widerstand 104 entladen kann. Die Wirkung des Kondensators 102 verhindert ein zu schnelles Abbauen der Kathodenspannung und ermöglicht dem Gitter, die Röhre erneut zu steuern. Der Kondensator 102 lädt sich dann über den Widerstand 106 auf Anodenpotential auf, so daß die Röhre dann wieder in ihren Ruhestand kommt und bereit ist, den nächsten positiven Impuls zu empfangen.The capacitor 92 and the resistor 94 constitute a differentiating circuit represents, at which the square wave signal of the anode 86 in short positive and negative alternating pulses is converted. These pulsations are the grid 96 of a gas discharge tube 98 is supplied via a grid series resistor 100. The tube 98, which is used as a counter tube can be designated, works as follows: Immediately before the arrival of a positive pulse at grid 96 is tube 98 due to the negative grid bias locked from the grid voltage source. The capacitor 92 is either from the Anode voltage source or a battery -! - B is charged and there is no power neither through resistor 104 nor through cathode resistor 106. if grid 96 receives a positive pulse, it becomes the negative grid bias suppressed and the tube 98 ionized, which then the capacitor 92 quickly Biber the tube 98 and the resistor 104 can discharge. The effect of the capacitor 102 prevents the cathode voltage from being reduced too quickly and enables this Grid to control the tube again. The capacitor 102 then charges through the Resistor 106 at anode potential so that the tube then returns to its resting state comes ready to receive the next positive impulse.

Der mittlere Strom durch den Widerstand 106 ist der Kapazität des Kondensators 102 der Anodenspannung und der Frequenz der Zündimpulse proportional. Da E = I - R ist, ergibt sich, daß die mittlere Spannung am Widerstand 106 eine Funktion der Frequenz und der Anodenspannung ist, sofern der Widerstand 106 und die Kapazität 102 konstant gehalten werden. Wenn sämtliche Daten der Schaltungsanordnung mit Ausnahme der Frequenz der Impulse an der Röhre 98 konstant gehalten werden, ergibt sich am Widerstand 106 eine mittlere Spannung, die allein von der Frequenz der Pulsationen abhängig und somit der Drehzahl der Turbine 10 entspricht. Die Induktivitäten 108 und 110 sowie die Kondensatoren 112 und 114 stellen Glättungs- bzw. Filterglieder dar, so daß letztlich am Kondensator 114 eine mittlere Spannung entsteht, die der Turbinendrehzahl proportional ist.The mean current through resistor 106 is proportional to the capacitance of capacitor 102, the anode voltage and the frequency of the ignition pulses. Since E = I - R , it follows that the mean voltage across resistor 106 is a function of the frequency and the anode voltage, provided that resistor 106 and capacitance 102 are kept constant. If all the data of the circuit arrangement, with the exception of the frequency of the pulses at the tube 98, are kept constant, an average voltage results at the resistor 106 which depends solely on the frequency of the pulsations and thus corresponds to the speed of the turbine 10. The inductances 108 and 110 as well as the capacitors 112 and 114 represent smoothing or filter elements, so that ultimately an average voltage is produced across the capacitor 114, which voltage is proportional to the turbine speed.

Die Widerstände 116 und 118 und der Kondensator 120 bilden zusammen einen Differenzier- oder Phasenschieberkreis, in dem die Spannung am Widerstand 118 Komponenten enthält, die einerseits der Turbinendrehzahl und andererseits auch der ersten Ableitung der Drehzahl oder der Beschleunigung proportional sind. Dieses Mischsignal gelangt zum Kontakt 121 des Relais 122. Ein zweiter Relaiskontakt 123 erhält vom Rückführpotentiometer 51, welches von,l Regelventilverstellmotor49 verstellt wird, ein weiteres Signal, dessen Bedeutung später erläutert wird. Das kombinierte Drehzahlsignal wird vom Relais 122 zum Kontakt 124 eines Zerhackers 44 geleitet. Ein zweiter Kontakt 125 des Zerhackers 44 erhält eine Drehzahlsollspannung, welche durch den Drosselhebel 42 mit einem Gleitkontakt auf dem Potentiometer 126 abgegriffen wird. Am Zerhacker 44 werden abwechselnd zwei Steuerspannungen, und zwar die der tatsächlichen Turbinendrehzahl plus Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl proportionale Spannung und die mit Hilfe des Drosselhebels 42 eingestellte Sollwertspannung, gegeneinander kompensiert. Die vom Zerhacker erzeugten Gleichspannungsschwankungen werden vom beweglichen Kontakt des Zerhackers 44 abgenommen und entsprechen einer Drehzahlregelabweichung. Diese Regelabweichung wird im Punkt A dem Drehzahlverstärker 46 (Fig. 4) zugeführt, in welchem diese und weitere Regelabweichungen dazu verwendet werden, um die gewünschte Turbinendrehzahl einzuregeln.Resistors 116 and 118 and capacitor 120 together form a differentiating or phase shifting circuit in which the voltage across the resistor 118 contains components, on the one hand the turbine speed and on the other hand also are proportional to the first derivative of the speed or the acceleration. This Mixed signal arrives at contact 121 of relay 122. A second relay contact 123 Received from feedback potentiometer 51, which adjusts from, l control valve adjusting motor 49 is another signal, the meaning of which will be explained later. The combined The speed signal is passed from relay 122 to contact 124 of a chopper 44. A second contact 125 of the chopper 44 receives a speed setpoint voltage, which tapped by the throttle lever 42 with a sliding contact on the potentiometer 126 will. Two control voltages are alternately applied to the chopper 44, namely the actual turbine speed plus rate of change proportional to the speed Voltage and the setpoint voltage set with the aid of the throttle lever 42, against each other compensated. The DC voltage fluctuations generated by the chopper are generated by the Removed movable contact of the chopper 44 and correspond to a speed control deviation. This control deviation is fed to the speed amplifier 46 (Fig. 4) at point A, in which these and other control deviations are used to achieve the desired To regulate the turbine speed.

Es ist noch zu erwähnen, daß das Potentiometer126 aus der gleichen Stromquelle versorgt wird wie die Anoden der Röhren 70, 80 und 98 des Drehzahlkreises. Da der Ausgang des Drehzahlkreises der verwendeten Anodenspannung proportional ist, ergibt sich bei Änderungen der Anodenspannung auch eine entsprechende Steuerspannungsänderung am Widerstand 118 und am Potentiometer 126. Da diese beiden Spannungen im Zerhacker 44 gegeneinander kompensiert werden, ergibt sich, daß die vorstehende Schaltungsanordnung von Speisespannungsschwankungen unabhängig ist.It should be noted that the potentiometer 126 is supplied from the same power source as the anodes of the tubes 70, 80 and 98 of the speed circuit. Since the output of the speed circuit is proportional to the anode voltage used, changes in the anode voltage also result in a corresponding control voltage change at resistor 118 and potentiometer 126. Since these two voltages are compensated against each other in chopper 44, the above circuit arrangement is independent of supply voltage fluctuations is.

Zusätzlich zum Ausgang am Zerhacker 44 hat der Drehzahlkreis einen weiteren Ausgang, der über den Widerstand 132 zum Gitter 134 einer Röhre 136 führt. Mit Hilfe eines Widerstandes 140 ist das Potential der Kathode 138 der Röhre 136 über Massepotential angehoben; die Anode der Röhre 136 liegt unmittelbar an der vorgenannten Anodenspannungsquelle. Auf die vorgenannte Weise wird das Drehzahlsignal unmittelbar über eine übliche kathodengekoppelte Verstärkerröhre zum Eingang der nächsten Stufe weitergeleitet. Dieses gesondert abgegriffene Drehzahlsignal wird dem in Fig. 6 dargestellten, die Beschleunigung regelnden Kreis 56 zugeführt, der nachfolgend noch zu erläutern ist.In addition to the output on chopper 44, the speed circuit has one Another output which leads to the grid 134 of a tube 136 via the resistor 132. With the aid of a resistor 140, the potential of the cathode 138 of the tube 136 is determined raised above ground potential; the anode of tube 136 is immediately adjacent to the aforementioned anode voltage source. In the aforementioned manner, the speed signal directly via a conventional cathode-coupled amplifier tube to the input of the forwarded to the next level. This separately tapped speed signal is the acceleration regulating circuit 56 shown in FIG. 6, the is to be explained below.

Die Arbeitsweise des Drehzahlkreises 40 wurde bisher nur in Verbindung mit dem Drosselhebel 42 besprochen. Die Arbeitsweise des Kontaktes 123 des Relais 122 besteht, wie zuvor erwähnt, darin, ein Signal vom Rückführpotentiometer 51 des Motorgenerators 49 zuzuführen. Dieses Potentiometer 51 liefert ein Signal, das zu jeder Zeit der Einstellung des Brennstoffregelventils 50 des Reglers 12 entspricht. Das Relais 122 versorgt dann den Zerhacker 44 entweder mit dem Drehzahlsignal des Drehzahlkreises oder mit dem Signal des Rückführpotentiometers 51. Die Erregung oder Entregung des Relais 122 wird mit einem Relaiskontakt 127 gesteuert, dessen Erregerwicklung 127' ihren Strom aus einer Gleichspannungsquelle des Netzes (nicht dargestellt) erhält. Das Abschalten der Wicklung 127' erfolgt durch öffnen des Relaiskontaktes 128. Die Erregerwicklung 128' für den Relaiskontakt 128 ist ein Teil des in Fig.7 dargestellten Temperaturverstärkers, der nachfolgend noch beschrieben wird. Zur Zeit soll lediglich angenommen werden, daß das Relais 128 in der dargestellten Stellung verbleibt und somit die Erregerwicklung 127' erregt und den Stromkreis zur Wicklung des Relais 122 am Kontakt 127 schließt. Bei dieser Erregung liegt der bewegliche Kontakt des Relais 122 am Kontakt 123.The operation of the speed circuit 40 has so far only been in connection discussed with the throttle lever 42. The operation of contact 123 of the relay 122 consists, as previously mentioned, in a signal from the feedback potentiometer 51 of the Motor generator 49 feed. This potentiometer 51 provides a signal that too each time the setting of the fuel control valve 50 of the controller 12 corresponds. The relay 122 then supplies the chopper 44 with either the speed signal of the Speed circuit or with the signal of the feedback potentiometer 51. The excitation or de-energization of the relay 122 is controlled with a relay contact 127, whose Excitation winding 127 'draws its current from a DC voltage source in the network (not shown). The winding 127 'is switched off by opening the relay contact 128. The excitation winding 128 'for the relay contact 128 is part of the circuit shown in FIG shown temperature amplifier, which will be described below. To the Time should only be assumed that the relay 128 is in the position shown remains and thus excites the excitation winding 127 'and the circuit to the winding of relay 122 at contact 127 closes. With this excitement lies the mobile one Contact of relay 122 at contact 123.

Der Kontakt 125 des Zerhackers 44 ist über den Relaiskontakt 127" mit dem Potentiometer 126 verbunden. Bei Erregung der Wicklung 127 stellt sich das Relais so ein, daß der Kontakt 127" nach rechts umgelegt ist, wodurch dann dem Kontakt 125 die am Potentiometer 129 anliegende Spannung zugeführt wird. Das Potentiometer 129 wird von Hand aus eingestellt und liefert eine Steuerspannung, die einer entsprechenden Sollstellung des Regelventils 50 entspricht.The contact 125 of the chopper 44 is connected to the potentiometer 126 via the relay contact 127 ″. When the winding 12 7 is energized, the relay adjusts itself so that the contact 127 ″ is turned to the right applied voltage is supplied. The potentiometer 129 is set manually and supplies a control voltage which corresponds to a corresponding setpoint position of the regulating valve 50.

Die verschiedenen Relais und Potentiometer liefern beim Betrieb der Gasturbine Steuergrößen für die Anlaßschaltung und den Notbetrieb. Wenn die Gasturbine angelassen wird, wird der Relaiskontakt 128 in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung umgelegt, so daß die Relaiswicklung 127' erregt und sein Kontakt 127 in die gezeichnete Stellung gebracht wird. Hierdurch wird auch das Relais 122 erregt, und es liegt dessen beweglicher Kontakt am Kontaktstück 123 an, so daß eine vom Rückführpotentiometerabgriff 51 kommende Spannung dem einen Kontakt 124 des Zerhackers 44 zugeführt wird. An seinem anderen Kontakt erhält der Modulator 44 eine Spannung vom Potentiometer 129.When the gas turbine is in operation, the various relays and potentiometers supply control values for the starter circuit and emergency operation. When the gas turbine is started, the relay contact 128 is switched to the position shown in FIG. 3, so that the relay winding 127 'is excited and its contact 127 is brought into the position shown. As a result, the relay 122 is also excited, and its movable contact rests on the contact piece 123, so that a voltage coming from the feedback potentiometer tap 51 is fed to the one contact 124 of the chopper 44. At its other contact, the modulator 44 receives a voltage from the potentiometer 129.

Die letztgenannte Spannung zum Kontakt 125 des Zerhackers 44 wird über den Relaiskontakt 127" zugeführt, der durch die Erregerwicklung 127' nach rechts umgelegt ist. Somit kompensiert der Zerhacker4 eine Spannung, die der tatsächlichen Regelventilöffnung entspricht, am Kontakt 124 gegen eine am Potentiometer 129 eingestellte Sollwertspannung. Hier durch wird eine Regelabweichung gebildet, welche das Regelventil 50 genügend weit öffnet, um die Temperatur am Einlaß der Gasturbine schnell auf die Betriebstemperatur ansteigen zu lassen, die etwas unter halb der maximal zulässigen Höchsttemperatur liegt. Wenn dieser Betriebspunkt erreicht ist, beginnt im Temperaturkreis der Fig. 7 eine Röhre zu steuern, die dann die Relaiswicklung 128' erregt. Mit dieser vorgenannten Relaiswicklung werden gleichzeitig die Relaiskontakte 128 (Fig. 3) und 128" (Fig. 6) betätigt. Durch den Relaiskontakt 128 wird der Stromkreis zur Wicklung 127' unterbrochen und somit auch die Wicklung des Relais 122 stromlos gemacht und dem Kontakt 124 des Zerhackers 44 nunmehr die Tachometer Spannung zugeführt. Durch das Abschalten der Wicklung 127' wird des weiteren der Relaiskontakt 127" nach links bewegt, so daß der Kontakt 125 des Zerhackers 44 seine Spannung vom Drosselhebel 42 erhält. Nach dieser Umschaltung schaltet dann der Zerhacker 44 eine Drehzahlspannung aus dem Drehzahlkreis 40 gegen eine durch den Drosselhebel am Potentiometer 126 eingestellte Drehzahlsollwertspannung. Durch den weiteren Relaiskontakt 128" (Fig. 6) wird gleichzeitig die dem Temperatursollwert entsprechende Spannung geändert. Diese Arbeitsweise wird nachfolgend in Verbindung mit der Fig. 4 noch im einzelnen erläutert. Für die augenblickliche Betrachtung ist noch angenommen, daß die Gasturbine auf Normalbetrieb eingestellt ist.The latter voltage to contact 125 of chopper 44 is supplied via relay contact 127 ″, which is switched to the right by excitation winding 127 ' This creates a control deviation which opens the control valve 50 far enough to allow the temperature at the inlet of the gas turbine to rise quickly to the operating temperature, which is slightly below the maximum permissible temperature Temperature circuit of Fig. 7 to control a tube, which then energizes the relay winding 128 '. With this aforementioned relay winding, the relay contacts 128 (Fig. 3) and 128 "(Fig. 6) are actuated at the same time. The circuit to the winding 127 'is interrupted by the relay contact 128 and thus the winding of the relay 122 is also de-energized and the tachometer voltage is now fed to the contact 124 of the chopper 44. By switching off the winding 127 ', the relay contact 127 "is also moved to the left, so that the contact 125 of the chopper 44 receives its voltage from the throttle lever 42. After this switchover, the chopper 44 then switches a speed voltage from the speed circuit 40 to one The speed setpoint voltage set by the throttle lever on the potentiometer 126. The voltage corresponding to the temperature setpoint is changed at the same time by the further relay contact 128 ″ (FIG. 6). This mode of operation is explained in detail below in connection with FIG. For the moment, it is also assumed that the gas turbine is set to normal operation.

In Fig. 4 ist die Schaltungsanordnung des Drehzahlregelabweichungsverstärkers 46 mit einer Mischstufe und einer Endstufe der Brennstoffregelanlage dargestellt. Der Schaltungsanordnung werden im Punkte! die pulsierenden Gleichspannungen aus dem Drehzahl-und Drehzahländerungskreis 40 zugeführt. Die Größe dieser Spannungen ist abhängig von den Drehzahlregelabweichungen. Vom Punkt A gelangen diese Spannungen zum Gitter 142 einer Triode 144, in der eine Verstärkung vorgenommen wird. Die Ankopplung erfolgt über einen Kondensator 146 und einen Widerstand 148, so daß die Spannungsdifferenzen zwischen den Kontakten des Zerhackers 44 am Widerstand 148 eine Rechteckwelle erzeugen. Der Widerstand 148 hat einen verstellbaren Abgriff, um die Steuerspannung zu verändern. Ein Gittervorwiderstand 150 dient dazu, während der positiven Halbwelle an der Triode 144 einen übermäßigen Gitterstrom zu verhindern. Das verstärkte Signal an der Anode 152 der Triode 144 wird dann zum Steuergitter 154 einer Pentode 156 geleitet. Der Kopplungskondensator 158 trennt die Gleichstromkomponenten ab, und der Gittervorwiderstand 160 verhindert einen übermäßigen Gitterstrom zum Gitter 154. In dem Gitterstromkreis des Gitters 154 wird des weiteren ein Dämpfungssignal vom Generator des Motorgenerators 49 zugeführt. Der Pegel dieses Dämpfungssignals kann mit Hilfe eines Potentiometers 161 verändert werden. Die Kathode 162 und das Bremsgitter 164 erhalten über den Widerstand 168 eine Vorspannung, die etwas über Massepotential liegt, während das Schirmgitter 170 mit dem Widerstand 172 auf ei-i höheres Potential gelegt ist. Das Signal an der An ode 174 der Pentode 156 gelangt dann über den Blockkondensator 176 und den Gittervorwiderstand 178 zum Gitter 180 einer Triode 182, welche als Phasentrenner arbeitet. Den Gittern 184 und 186 der nachgeschalteten Trioden 188 und 190 werden über den Widerstand 192 und den Kondensator 194 bzw. den Widerstand 196 und den Kondensator 198 abwechselnd positive und negative Impulse zugeführt. Die Kopplungsglieder 192 und 194 bzw. 196 und 198 haben eine ähnliche Wirkung wie die zuvor erwähnten Kopplungsglieder 176 und 178. Die Spannungen an den Anoden 200 und 201 haben die gleiche Phasenlage, so daß za jeder Zeit nur eine der Röhren 188 und 190 Strom führen kann. Die Phasenlage der Gitterspannungen wird, je nachdem, ob die Gasturbine im Augenblick eine größere oder eine kleinere Drehzahl hat, als e5 der Drosselhebeleinstellung am Potentiometer 146 entspricht, vom Zerhacker44 festgelegt. Der Steuerstrom, der von einer der Trioden 188 und 190 kommt, wird jeweils einer der beiden Steuerwicklungen 204, 206 eines Magnetverstärker 48 zugeführt. Die genannten Wicklungen erhalten ihre Betriebsspannung aus der gleichen Spannungsquelle wie die dazugehörigen Anoden 200 und 202. Die Hilfssteuerwicklungen 210 und 212 des Magnetverstärkers 48 ermöglichen, von der Temperatur oder von Temperaturänderungen abhängige Steuerspannungen einzuspeisen, die, sofern die Betriebstemperatur übermäßig hoch wird, die Dreh -zahlregelabweichung verändern oder sie überkompensieren. Der sättigungsfähige Magnetverstärker arbeitet als Mischstufe, welche die Drehzahl- und Temperaturregelabweichung gegeneinander kompensiert, so daß die Ausgangsspannung die Drehzahl und Drehrichtung des Motorgenerators 49 und damit auch die Einstellung des Brennstoffregelventils 50 steuern kann. Die Wicklungen 204, 206, 210 und 212 stellen Gleichstromsteuerwicklungen dar. Die Erregerwicklungen 214 und 216 liegen unmittelbar zwischen eine Wechselspannungsquelle und Masse, während die Ausgangswicklungen 218 und 220 mit der phasenveränderlichen Wicklung des Regelventileinstellmotors 49 verbunden sind. Die Wicklungen sind so bemessen, daß sie von der Wechselspannungsquelle allein teilweise gesättigt werden. Wenn nun an irgendeiner der Steuere wicklungen eine Spannung erscheint, hat diese dann zur Folge, daß die gesteuerte Wicklung gesättigt wird, so daß sich dann die Impedanz der ihr zugehörigen Erregerwicklung stark vermindert. Da die Erregerwicklungen unmittelbar zwischen die Erregerspannungsquelle und Masse geschaltet sind, ergibt sich. daß der gesamte Spannungabfall an den zwei Wicklungen zwangläufig gleich der Erregerspannung sein muß, so daß bei Verminderung der Impedanz, beispielsweise der Wicklung 214, zwangläufig die Spannung an der Wicklung 216 ansteigt. Infolgedessen wird der Spannungsabfall an der Wicklung 216 größer als der Spannungsabfall an der Wicklung 214, so daß dann auch dieses Spannungsverhältnis auf die dazu gehörigen Sekundärwicklungen übertragen wird. Wenn der Spannungsabfall an der Wicklung 220 größer wird als der Spannungsabfall an der Wicklung 218, fließt ein Ausgleichsstrom, der den Regelventilmotor 49 in einer bestimmten Richtung antreibt.4 shows the circuit arrangement of the speed control error amplifier 46 with a mixer stage and an output stage of the fuel control system. The circuit arrangement is in the points! the pulsating DC voltages from the speed and speed change circuit 40 are supplied. The size of these voltages depends on the speed control deviations. From point A these voltages pass to the grid 142 of a triode 144, in which an amplification is carried out. The coupling takes place via a capacitor 146 and a resistor 148, so that the voltage differences between the contacts of the chopper 44 at the resistor 148 generate a square wave. The resistor 148 has an adjustable tap in order to change the control voltage. A grid series resistor 150 serves to prevent an excessive grid current at the triode 144 during the positive half-cycle. The amplified signal at the anode 152 of the triode 144 is then passed to the control grid 154 of a pentode 156. The coupling capacitor 158 separates the direct current components, and the grid series resistor 160 prevents an excessive grid current to the grid 154. In addition, a damping signal from the generator of the motor generator 49 is supplied in the grid circuit of the grid 154. The level of this damping signal can be changed with the aid of a potentiometer 161. The cathode 162 and the braking grid 164 receive a bias voltage via the resistor 168, which is slightly above ground potential, while the screen grid 170 with the resistor 172 is set to a higher potential. The signal at the anode 174 of the pentode 156 then passes through the blocking capacitor 176 and the grid series resistor 178 to the grid 180 of a triode 182, which works as a phase separator. The grids 184 and 186 of the downstream triodes 188 and 190 are fed alternately positive and negative pulses via the resistor 192 and the capacitor 194 or the resistor 196 and the capacitor 198. The coupling elements 192 and 194 or 196 and 198 have a similar effect as the coupling elements 176 and 178 mentioned above. The voltages at the anodes 200 and 201 have the same phase position, so that approximately only one of the tubes 188 and 190 conduct current at any one time can. The phase position of the grid voltages is determined by the chopper44, depending on whether the gas turbine is currently running at a higher or lower speed than e5 corresponds to the throttle lever setting on the potentiometer 146. The control current that comes from one of the triodes 188 and 190 is fed to one of the two control windings 204, 206 of a magnetic amplifier 48. The mentioned windings receive their operating voltage from the same voltage source as the associated anodes 200 and 202. The auxiliary control windings 210 and 212 of the magnetic amplifier 48 allow control voltages dependent on the temperature or temperature changes to be fed in. Change the number rule deviation or overcompensate for it. The saturable magnetic amplifier works as a mixer, which compensates for the speed and temperature control deviation against each other, so that the output voltage can control the speed and direction of rotation of the motor generator 49 and thus also the setting of the fuel control valve 50. Windings 204, 206, 210 and 212 represent DC control windings. Excitation windings 214 and 216 are directly between an AC voltage source and ground, while output windings 218 and 220 are connected to the variable phase winding of the regulator valve adjustment motor 49. The windings are dimensioned so that they are partially saturated by the AC voltage source alone. If a voltage appears on any of the control windings, this then has the consequence that the controlled winding is saturated, so that the impedance of the excitation winding associated with it is then greatly reduced. Since the excitation windings are connected directly between the excitation voltage source and ground, this results. that the total voltage drop across the two windings must necessarily be equal to the excitation voltage, so that when the impedance is reduced, for example winding 214, the voltage across winding 216 inevitably increases. As a result, the voltage drop across winding 216 is greater than the voltage drop across winding 214, so that this voltage ratio is then also transferred to the associated secondary windings. When the voltage drop across winding 220 becomes greater than the voltage drop across winding 218, a compensating current flows which drives control valve motor 49 in a certain direction.

In Fig. 5 ist der Außentemperaturfühler 16 mit seinem Verstärker 52 dargestellt. In dieser Schaltungsanordnung ist ein gekapselter temperaturabhängiger Widerstand 16 als Temperaturfühler angeordnet. Der der Außentemperatur ausgesetzte Widerstand 16 stellt einen Zweig einer Wheatstoneschen Brückenschaltung dar, bei der in zwei Zweigen temperaturunabhängige Präzisionswiderstände 250 und 252 vorgesehen sind, während im vierten Brückenzweig ein im wesentlichen temperaturunabhängiges Präzisionspotentiometer 254 liegt. Um die Erwärmungen der Brückenglieder auf ein ;Minimum zu beschränken, wird die Brücke mit einer niedrigen Wechselspannung gespeist. Die Brücke ist stets abgeglichen oder tendiert dazu, sich mit Hilfe ihres nachregelnden Potentiometers 254, welches die Änderungen im Brückenzweig mit dem temperaturabhängigen Widerstand 16 kompensiert, wieder in Abgleich zu kommen. Immer wenn die Brücke aus dem Gleichgewicht kommt, entsteht an der Primärwicklung 256 eine Spannung, deren Phasenlage von der Fehlerrichtung der Gleichgewichtsstörung abhängt, d. h., die Phasenlage ist davon abhängig, ob der temperaturabhängige Widerstand 16 kleiner oder größer ist als der zum Brückenabgleich erforderliche Widerstand. Das an der Sekundärwicklung des Transformators 256 erscheinende Signal liegt ebenfalls am Widerstand 262 an, von welchem es dem Gitter 258 einer Triode 260 zur Verstärkung zugeführt wird. Das verstärkte, an der Anode 264 auftretende Signal wird dann zur weiteren Verstärkung zum Gitter 270 einer Triode 272 geführt. Der Kopplungskondensator 274 unterbindet einen Gleichstromfluß zum Gitter 270, während der Gittervorwiderstand 276 einen übermäßigen Gitterstrom verhindert. Die verstärkte, an der Anode 278 auftretende Spannung gelangt über einen Kopplungstransformator 280 an die Gitter 282 und 284 von zwei Trioden 286 bzw. 288, welche parallel zueinander liegen und gegeneinandergeschaltet sind. Die Gittervorwiderstände 290 und 292 verhindern einen übermäßigen Gitterstrom. Die Anodenspannung für die Röhren 286 und 288 wird über eine Leitung 294 von einer Wechselspannungsquelle zugeführt. Die Leitung 294 ist an die Wicklungsteile 295 und 296 eines Motors 297 angeschlossen, dessen freie Wicklungsenden dann über die Leitungen 289 bzw. 299 zu den Anoden 300 und 301 geführt sind. Die Phasenlage des Brückenausgangs ändert sich entsprechend der Richtung der Gleichgewichtsstörung, d. h. je nachdem, ob der temperaturveränderliche Widerstand des Temperaturfühlers 16 größer oder kleiner ist als der vom Potentiometer 254 abgegriffene Widerstand. Dieser Ausgang wird den beiden Gittern 282 und 284 zugeführt. Infolge der Phasenlage zwischen Gitter- und Anodenspannung kann zu jeder Zeit nur eine der Röhren 286 und 288 Strom führen. Auf diese Weise wird mit Hilfe der Wicklungshälften 295 und 296 der Motorwicklung erreicht, daß nur eine der Wicklungshälften Strom führen kann, wodurch jeweils die Drehrichtung des Motors 297 festgelegt ist. Durch die Drehung des Motors wird das Nachregelpotentiometer 254 verstellt und die Brücke bei unterschiedlichen Temperaturpegeln wieder ins Gleichgewicht gebracht. Des weiteren treibt der Motor 297 über eine Welle, die auch über den Anschluß C mit den Schaltelementen der Fig. 6 verbunden ist, einen Generator 302 an, dessen Wicklung 304 dann eine Spannung erzeugt, welche der Drehzahl des Motorgenerators proportional ist. Diese Spannung wird über einen Widerstand 306 zum Kathodenkreis der Triode 260 zurückgeführt, wo es eine Dämpfung bewirkt.The outside temperature sensor 16 with its amplifier 52 is shown in FIG. 5. In this circuit arrangement, an encapsulated temperature-dependent resistor 16 is arranged as a temperature sensor. The resistor 16 exposed to the outside temperature represents a branch of a Wheatstone bridge circuit in which temperature-independent precision resistors 250 and 252 are provided in two branches, while a substantially temperature-independent precision potentiometer 254 is located in the fourth bridge branch. In order to keep the heating of the bridge members to a minimum, the bridge is fed with a low alternating voltage. The bridge is always balanced or tends to get itself balanced again with the aid of its readjusting potentiometer 254, which compensates for the changes in the bridge branch with the temperature-dependent resistor 16. Whenever the bridge is out of equilibrium, a voltage arises at the primary winding 256, the phase position of which depends on the direction of the error in the equilibrium disturbance, that is, the phase position depends on whether the temperature-dependent resistor 16 is smaller or larger than the resistance required for bridge balancing. The signal appearing at the secondary winding of the transformer 256 is also applied to the resistor 262, from which it is fed to the grid 258 of a triode 260 for amplification. The amplified signal appearing at the anode 264 is then fed to the grid 270 of a triode 272 for further amplification. The coupling capacitor 274 prevents direct current from flowing to the grid 270, while the grid series resistor 276 prevents excessive grid current. The amplified voltage occurring at the anode 278 reaches the grids 282 and 284 of two triodes 286 and 288, which are parallel to one another and connected to one another, via a coupling transformer 280. The grid series resistors 290 and 292 prevent excessive grid current. The anode voltage for tubes 286 and 288 is supplied via line 294 from an AC voltage source. The line 294 is connected to the winding parts 295 and 296 of a motor 297, the free winding ends of which are then led to the anodes 300 and 301 via the lines 289 and 299, respectively. The phase position of the bridge output changes according to the direction of the disturbance of equilibrium, ie depending on whether the temperature-variable resistance of the temperature sensor 16 is greater or less than the resistance tapped by the potentiometer 254. This output is fed to the two grids 282 and 284. Due to the phase position between grid and anode voltage, only one of the tubes 286 and 288 can carry current at any one time. In this way, with the aid of the winding halves 295 and 296 of the motor winding, only one of the winding halves can carry current, whereby the direction of rotation of the motor 297 is determined in each case. By rotating the motor, the readjustment potentiometer 254 is adjusted and the bridge is brought back into equilibrium at different temperature levels. Furthermore, the motor 297 drives a generator 302 via a shaft which is also connected via the connection C to the switching elements of FIG. 6, the winding 304 of which then generates a voltage which is proportional to the speed of the motor generator. This voltage is fed back through a resistor 306 to the cathode circuit of the triode 260, where it causes attenuation.

Aus der Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Punkt C ein Teil einer mechanischen Kupplung ist, welche gleichzeitig die Potentiometer 310, 312 und 314 verstellt. Des weiteren erhält die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 im Punkt B eine Spannung aus dem Drehzahlverstärker der Fig. 3. Diese beiden Steuerspannungen stellen die Beschleunigung der Gasturbine so, daß der Instabilitätsbereich des Kompressors, welcher in der Beschleunigungskurve als Instabilitätszone bezeichnet ist, vermieden wird. Eine solche Beschleunigungskurv ist in einem Schaubild in Fig. 8 eingezeichnet, bei der auf der Abszisse die Turbinendrehzahl und auf der Ordinate die Brennstoffmenge aufgetragen ist. Unter der Annahme, daß der Drehzahlbereich der Gasturbine zwischen einer Leerlaufdrehzahl von 3000 U/min und einer maximalen Drehzahl von 11500 U/min liegt, kann man auf der Kurve M' zwischen den Punkten (a und h den im Beharrungszustand erforderlichen Brennstoffbedarf ablesen. Die Beschleunigungskurve L' gibt das erforderliche Brennstoffgewicht an, um bei allen Betriebsdrehzahlen eine Temperatur von 730° C aufrechtzuerhalten. In gleicher Weise entspricht die Beschleunigungskurve K' einer Temperatur von 900° C. Aus der Darstellung ist zu entnehmen, daß die Kurve K' einen schraffierten Bereich überschneidet, welcher die Instabilitätszone des Kompressors, in der ein Pumpen des Kompressors auftritt, bezeichnet. Da die Gasturbine in dieser Instabilitätszone selbst nicht kurzzeitig betrieben werden kann, ohne daß die Möglichkeit einer schweren Maschinenbeschädigung auftritt, ergibt sich, wenn man eine maximale Beschleunigung erzielen will, das Erfordernis, diese Instabili -tätszone auf irgendeine Weise zu vermeiden. Bei der vorliegenden Brennstoffregelanlage ergibt sich eine solche Arbeitsweise durch die nachfolgenden Begrenzungen. Wenn der Pilot seinen Drosselhebel von der Leerlaufdrehzahl auf maximale Beschleunigung verstellt, wird der Gasturbine der Brennstoff in solchen Mengen zugeführt, daß die Temperatur von einem Punkt a der Linie M' zum Punkt b der Linie K' ansteigt. Danach steigert sich dann die Drehzahl der Turbine entlang der Kurve K', bis sie sich der Instabilitätszone im Punkt c bei einer entsprechenden Drehzahl Ni annähert. In diesem Zeitpunkt wird die Brennstoffzufuhr so vermindert, daß die Beschleunigungstemperatur bis zu einem Punkt b der Kurve L' absinkt. Die Kurve L' verläuft unterhalb der Instabilitätszone. Die weitere Beschleunigung verläuft nunmehr entlang der Kurve L' bis zum Erreichen des Punktes e entsprechend einer Drehzahl N2. Zu diesem Zeitpunkt wird die Brennstoffzufuhr wieder so weit vermehrt, daß, nachdem die Instabilitätszone überschritten ist, auf der Beschleunigungskurve K' mit maximaler Temperatur oder auf einer ähnlichen Kurve maximaler Temperatur gearbeitet wird. Die Beschleunigung erfolgt nun vom Punkt f auf der maximalen Temperatur entsprechenden Beschleunigungskurve bis zum Punkt g, an dem die Höchstdrehzahl erreicht wird. In diesem Punkt wird die Brennstoffzufuhr wieder von g auf h vermindert, was ausreicht, um die Maschine auf der gewünschten maximalen Drehzahl zu halten.From FIG. 6 it can be seen that point C is part of a mechanical coupling which adjusts potentiometers 310, 312 and 314 at the same time. Furthermore, the circuit arrangement according to FIG. 6 receives a voltage at point B from the speed amplifier of FIG. Such an acceleration curve is shown in a diagram in FIG. 8, in which the turbine speed is plotted on the abscissa and the amount of fuel is plotted on the ordinate. Assuming that the speed range of the gas turbine lies between an idling speed of 3000 rpm and a maximum speed of 11500 rpm, one can read off the fuel requirement required in the steady state on curve M 'between points (a and h Acceleration curve L 'indicates the fuel weight required to maintain a temperature of 730 ° C. at all operating speeds. In the same way, the acceleration curve K' corresponds to a temperature of 900 ° C. It can be seen from the illustration that the curve K 'is hatched This area overlaps which denotes the instability zone of the compressor in which the compressor surge occurs, and since the gas turbine itself cannot be operated for a short time in this instability zone without the possibility of severe engine damage occurring, this results when maximum acceleration is achieved wants, the requirement to apply this instability zone to some ny way to avoid. In the present fuel control system, such a mode of operation results from the following limitations. When the pilot adjusts his throttle lever from idling speed to maximum acceleration, the gas turbine is supplied with fuel in such quantities that the temperature rises from point a on line M 'to point b on line K' . Then the speed of the turbine increases along the curve K 'until it approaches the instability zone at point c at a corresponding speed Ni. At this point in time, the fuel supply is reduced so that the acceleration temperature drops to a point b on the curve L '. The curve L 'runs below the instability zone. The further acceleration now runs along the curve L 'until point e is reached, corresponding to a speed N2. At this point in time, the fuel supply is increased again to such an extent that, after the instability zone has been exceeded, work is carried out on the acceleration curve K 'with maximum temperature or on a similar curve with maximum temperature. The acceleration now takes place from point f on the acceleration curve corresponding to the maximum temperature to point g, at which the maximum speed is reached. At this point the fuel supply is reduced again from g to h, which is sufficient to keep the engine at the desired maximum speed.

In Fig. 9 ist in einer weiteren schaubildlichen Darstellung die Temperatur am Turbineneinlaß über der Maschinendrehzahl aufgetragen. Die in dieser Darstellung eingezeichneten Punkte a bis h entsprechen den Punkten a bis h im Schaubild der Fig. B. Nachdem der Pilot auf Beschleunigung geschaltet hat, steigt die Temperatur sofort auf ihren Maximalwert (im angenommenen Fall auf 900° C), auf dem sie so lange verbleibt, bis die Drehzahl @NTI erreicht ist. In diesem Betriebspunkt wird die Drehzahl auf ATi = const. gehalten und die Betriebstemperatur auf einen geringen Wert abgesenkt, um den Instabilitätsbereich zu vermeiden. Danach setzt wieder ein Beschleunigungsvorgang bei der verminderten Temperatur ein, bis die Drehzahl N2 erreicht ist. Da nach dem Erreichen der Drehzahl N2 keine Gefahr mehr besteht, in die Instabilitätszone zu kommen, wird die Temperatur wieder auf einen Wert angehoben, bei dem sich eine optimale Beschleunigung erzielen läßt. Nach Erreichen der Maximalgeschwindigkeit wird die Temperatur wieder abgesenkt, um einen Betrieb im Beharrungszustand aufrechtzuerhalten. Der Temperaturpegel der Punkte b und c muß dabei nicht unbedingt gleich dem Temperaturpegel der Punkte f und g sein.In FIG. 9, the temperature at the turbine inlet is plotted against the engine speed in a further diagrammatic representation. The points a to h drawn in this representation correspond to the points a to h in the diagram in FIG. B. After the pilot has switched to acceleration, the temperature immediately rises to its maximum value (in the assumed case to 900 ° C), at which it remains until the speed @NTI is reached. At this operating point, the speed is set to ATi = const. held and the operating temperature lowered to a low value in order to avoid the instability range. An acceleration process then starts again at the reduced temperature until the speed N2 is reached. Since there is no longer any risk of entering the instability zone after the speed N2 has been reached, the temperature is raised again to a value at which optimum acceleration can be achieved. After reaching the maximum speed, the temperature is lowered again in order to maintain steady-state operation. The temperature level of points b and c does not necessarily have to be the same as the temperature level of points f and g.

Eine weitere auftretende Schwierigkeit besteht noch darin, daß sich die Instabilitätszone bei Änderungen der Außentemperatur verlagert. Der Außentemperaturkreis 52 dient dazu, die in Fig. 6 dargestellten Potentiometer 310, 312 und 314 so zu verstellen, daß die Verlagerung der Instabilitätszone infolge Änderungen der Außentemperatur kompensiert wird. Das Potentiometer310 ändert die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur von ihren Maximalwert c auf einen Punkt d unterhalb der Instabilitätszone (N1) absinkt. Potentiometer 312 legt die Geschwindigkeit fest, mit der die Temperatur wieder auf ihren Maximalwert (N2) ansteigen kann. Potentiometer 314 legt die Temperatur fest, mit der die Turbine unterhalb der Instabilitätszone (Linie d-e) arbeitet.Another difficulty that arises is that the instability zone shifts when the outside temperature changes. The outside temperature circuit 52 is used to close the potentiometers 310, 312 and 314 shown in FIG adjust that the shift of the instability zone as a result of changes in the outside temperature is compensated. The potentiometer 310 changes the speed at which the temperature drops from its maximum value c to a point d below the instability zone (N1). Potentiometer 312 sets the speed at which the temperature comes back on its maximum value (N2) can increase. Potentiometer 314 determines the temperature with which the turbine works below the instability zone (line d-e).

Das Prinzip des Instabilitätszonenkreises der Fig. 6 besteht darin, daß elektrisch die Drehzahlregel -abweichung gebildet wird, die dann ein Relais betätigt, welches den Temperatursollwert nach Erreichen einer bestimmten Betriebsdrehzahl verändert. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Widerstände 316 und 318 und die Potentiometer 320, 322 und 310 zwischen eine Gleichspannungsquelle und Masse geschaltet sind. Die Potentiometer 320 und 322 sind verstellbar, um die Drehzahlgrenzen festzulegen, bei denen der Temperaturrückgang stattfinden soll, während das Potentiometer 310 dazu dient, die Drehzahl festzulegen, bei der bei Änderungen der Außentemperatur die erste Temperaturänderung auftritt. Die Ausgangsspannung des Potentiometers 310 ist zu einem Kontakt 324 eines Zerhackers 326 geführt. Der andere Kontakt 328 des Zerhackers 326 erhält über den Anschlußpunkt B eine Spannung, die der augenblicklichen Turbinendrehzahl proportional ist und in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 erzeugt wurde. Dieser Zerhacker 326 erzeugt durch Kompensation die Drehzahlregelabweichung, die dann dem Gitter 330 einer Triode 332 ,zur Verstärkung zugeführt wird. Der Kopplungskondensator 334 und der Widerstand 336 trennen die Gleichstromkomponenten der Spannung ab bzw. verhindern einen übermäßigen Gitterstrom. Die verstärkte Spannung an der Anode 338 der Röhre 332 wird danach in das Gitter 340 einer Triode 342 zur weiteren Verstärkung zugeführt. Als Anodenspannung für die Triode 342 wird eine Wechselspannung verwendet, die über eine Erregerwicklung 344 eines Relais 346 zugeführt wird. Die Phasenlage zwischen der Spannung am Gitter 340 und der Anode der Röhr 342 ist so gewählt, daß diese Röhre während der anfänglichen Beschleunigung, d. h. während der Boschleunigung vom Punkt b zum Punkt c der Fig. 8, keinen Strom führt und damit auch kein Strom durch ihre Erregerwicklung 344 fließen kann, so daß dann auch das Relais 346 den Kontakt 348 betätigt. Sobald aber die Drehzahlspannung am Kontakt 328 des Modulators 326 den Sollwert am Kontakt 324 über-,steigt, wird die Zerhackerausgangsspannung in der Triode 332 verstärkt und diese verstärkte Spannung, die dann in Phase mit der Anodenspannung der Röhre 342 ist, noch einmal verstärkt, um dann die Wicklung 344 zu erregen. Daraufhin zieht dann das Relais 346 an und legt seinen Kontakt in die in Fig. 6 eingezeichnete Stellung um und betätigt den Kontakt 350.The principle of the instability zone circuit of FIG. 6 is that the speed control deviation is formed electrically, which then actuates a relay which changes the temperature setpoint after a certain operating speed has been reached. From Fig. 6 it can be seen that the resistors 316 and 318 and the potentiometers 320, 322 and 310 are connected between a DC voltage source and ground. The potentiometers 320 and 322 are adjustable in order to set the speed limits at which the temperature drop should take place, while the potentiometer 310 is used to set the speed at which the first temperature change occurs when the outside temperature changes. The output voltage of the potentiometer 310 is fed to a contact 324 of a chopper 326. The other contact 328 of the chopper 326 receives a voltage via the connection point B which is proportional to the instantaneous turbine speed and which was generated in the circuit arrangement according to FIG. This chopper 326 generates the speed control deviation by compensation, which is then fed to the grid 330 of a triode 332 for amplification. Coupling capacitor 334 and resistor 336 separate the DC components of the voltage and prevent excessive grid current, respectively. The amplified voltage at the anode 338 of the tube 332 is then fed into the grid 340 of a triode 342 for further amplification. An alternating voltage is used as the anode voltage for the triode 342, which is supplied via an excitation winding 344 of a relay 346. The phase position between the voltage at the grid 340 and the anode of the tube 342 is chosen so that this tube does not carry any current during the initial acceleration, ie during the Bosch acceleration from point b to point c in FIG. 8, and therefore does not carry any current their excitation winding 344 can flow, so that the relay 346 then also actuates the contact 348. As soon as the speed voltage at contact 328 of modulator 326 exceeds the setpoint at contact 324 , the chopper output voltage is amplified in triode 332 and this amplified voltage, which is then in phase with the anode voltage of tube 342, is amplified again then energize winding 344. The relay 346 then picks up and changes its contact to the position shown in FIG. 6 and actuates the contact 350.

Die Widerstände 352 und 354 und die Potentiometer 356, 358 und 312 liegen an der gleichen Spannungsquelle wie die Widerstände 316 und 318 und die Potentiometer 320, 322 und 310. In gleicher Weise wie das Potentiometer310 wird das Potentiometer312 durch den Außentemperaturkreis eingestellt und liefert an den Kontakt 360 eines Zerhackers 362 einen Sollwert in Form einer Gleichspannung. Am anderen Kontakt 364 des Zerhackers 362 liegt in gleicher Weise wie am Kontakt 328 des erstgenannten Zerhackers 326 eine Gleichspannung, welche der augenblicklichen Turbinendrehzahl proportional ist. Entsprechend dem Eingang an den Kontakten 360 und 364 wird der Zer hackerausgang gesteuert und über die Trioden 370 und 380 genauso verstärkt, wie es in Verbindung mit den Trioden 332 und 342 beschrieben wurde. Wenn die Drehzahlspannung vom Punkt B am Kontakt 364 größer ist als die Drehzahlsollspannung am Kontakt 360, liegt die Drehzahlregelabweichungsspannung des Zerhackers 362 mit der Anodenspannung der Röhre 380 in Phase, so daß durch die Erregerwicklung 382 der bewegliche Kontakt des Relais 384 vom Kontakt 386 auf den Kontakt 388 umgelegt wird.The resistors 352 and 354 and the potentiometers 356, 358 and 312 are connected to the same voltage source as the resistors 316 and 318 and the potentiometers 320, 322 and 310 Contact 360 of a chopper 362 provides a setpoint value in the form of a DC voltage. At the other contact 364 of the chopper 362, in the same way as at the contact 328 of the first-mentioned chopper 326, there is a DC voltage which is proportional to the instantaneous turbine speed. Corresponding to the input at contacts 360 and 364, the chopper output is controlled and amplified via triodes 370 and 380 in exactly the same way as was described in connection with triodes 332 and 342. If the speed voltage from point B at contact 364 is greater than the nominal speed voltage at contact 360, the speed control deviation voltage of chopper 362 is in phase with the anode voltage of tube 380, so that the moving contact of relay 384 from contact 386 to the Contact 388 is thrown.

Die Widerstände 390 und 392 und die Potentiometer 394, 396, 398, 400 und 314 stellen einen Spannungsteiler dar, mit dem eine Betriebstemperatursollspannung erzeugt wird. Der Widerstand 390 ist wesentlich größer als irgendeiner der anderen Widerstände, so daß der Ausgangsstrom des Spannungsteilers im wesentlichen konstant ist. Die Potentiometer 394, 396, 398 und 400 sind parallel geschaltet, und es kann mit jedem einzelnen Potentiometer eine Einstellung innerhalb des ganzen Temperaturbereiches vorgenommen werden. Mit Hilfe der Relais 346 und 384 kann einer der verschiedenen Sollwerte ausgewählt werden. Die Betriebstemperaturistwertspannung des Thermoelements 18 wird dem beweglichen Kontakt des Zerhakkers 58 zugeführt, welcher zwischen der Primärwicklung 404 eines Transformators 406 und dem Anschlußpunkt des Temperaturänderungskreises der Fig. 7 hin- und hergeschaltet werden kann. Die Wicklung 404 ist so geschaltet, daß die dort zugeführten Spannungen den vom Spannungsteiler abgegriffenen Sollspannungen entgegenwirken, so daß die Ausgangsspannung des Transformators 406 an der Wicklung 408 proportional der Temperaturregelabweichung ist. Der Ausgang der Transformatorwicklung 408 wird über ein Potentiometer 410, mit dem das Übertragungsverhältnis eingestellt werden kann, am Punkt F. in den Temperaturverstärkerkreis gemäß Fig.7 eingespeist.The resistors 390 and 392 and the potentiometers 394, 396, 398, 400 and 314 represent a voltage divider with which an operating temperature setpoint voltage is generated. Resistor 390 is substantially larger than any of the other resistors so that the output current of the voltage divider is substantially constant. The potentiometers 394, 396, 398 and 400 are connected in parallel, and each individual potentiometer can be used to make a setting within the entire temperature range. With the help of relays 346 and 384 one of the different setpoints can be selected. The operating temperature actual value voltage of the thermocouple 18 is fed to the movable contact of the chopper 58, which can be switched back and forth between the primary winding 404 of a transformer 406 and the connection point of the temperature change circuit of FIG. The winding 404 is connected in such a way that the voltages supplied there counteract the nominal voltages tapped off by the voltage divider, so that the output voltage of the transformer 406 at the winding 408 is proportional to the temperature control deviation. The output of the transformer winding 408 is fed into the temperature amplifier circuit according to FIG. 7 via a potentiometer 410, with which the transmission ratio can be set, at point F.

Wie schon zuvor erwähnt, wird während der Beschleunigung der Turbine bis zur Drehzahl N1 (Fig. 8 und 9) vom Relais 346 der Kontakt 348 betätigt. Während dieser Zeit ist die Sollwertspannung hoch. Wenn die Drehzahl Ni erreicht ist, wird das Relais 346 betätigt, das dann den Kontakt 350 betätigt, so daß ein geringerer Sollwert entsprechend der Einstellung der Potentiometer 314 und 400 eingestellt ist. Bei Erreichen der Drehzahl N2 wird das Relais 384 betätigt und legt seinen Kontakt aus seiner mit Federdruck gehaltenen Ruhestellung am Kontakt 386 auf den Kontakt 388 um. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Strom über das Potentiometer 394, das auf einen höheren Sollwert eingestellt ist. Da die Sollwertspannung groß ist, muß der Primärwicklung 404 des Transformators 406 eine entsprechend große Thermospannung zugeführt werden, um eine die Temperatur absenkende Regelabweichung am Potentiometer 410 zu verhindern.As mentioned earlier, the turbine is accelerating The contact 348 is actuated by the relay 346 up to the speed N1 (FIGS. 8 and 9). While during this time the setpoint voltage is high. When the speed Ni is reached, will the relay 346 actuated, which then actuates the contact 350, so that a lesser Setpoint adjusted according to the setting of potentiometers 314 and 400 is. When the speed N2 is reached, the relay 384 is actuated and sets its Contact from its rest position held with spring pressure on contact 386 to the Contact 388 at. At this point the current flows through potentiometer 394, that to a higher one Setpoint is set. Since the setpoint voltage is large, the primary winding 404 of the transformer 406 must have a correspondingly large one Thermal voltage are supplied to a control deviation that lowers the temperature to prevent on potentiometer 410.

Dieser Bezugstemperatur- und Instabilitätszonenkreis erhält seinen Eingang vom Drehzahl- und Drehzahländerungskreis der Fig. 1 (im Punkt B) und einen weiteren mechanischen Eingang vom Außentemperaturkreis der Fig. 5 (im Punkt C). Der Zerhacker 58, der in der Fig. 2 als gesondertes Kästchen gezeichnet ist, liefert einerseits eine Eingangsspannung für den Temperaturänderungskreis der Fig. 7 und andererseits eine Eingangsspannung für den Transformator 406 der Fig. 6. Diese Eingangsspannung bildet mit einer Sollwertspannung eine Temperaturregelabweichung, die, nachdem sie von ihrer Gleitstromkompönente durch den Kondensator 412 befreit wurde, der in Fig. 7 dargestellten Schaltung im Punkt E zugeführt wird.This reference temperature and instability zone circle receives its Input from the speed and speed change circuit of Fig. 1 (at point B) and one further mechanical input from the outside temperature circuit of FIG. 5 (at point C). The chopper 58, which is shown as a separate box in FIG. 2, delivers on the one hand, an input voltage for the temperature change circuit of FIGS. 7 and on the other hand, an input voltage for the transformer 406 of FIG. 6. This input voltage forms a temperature control deviation with a setpoint voltage, which after it has been freed of its sliding current component by the capacitor 412, which is shown in Fig. 7 circuit shown at point E is supplied.

In der Fig. 7 ist der Temperatur- und Ilischsignalverstärker 60 und der Temperaturänderungskreis 62 dargestellt. Am Punkte E wird der Verstärker 60 mit einer Wechselstrom-Temperaturregelabweichungsspannung gespeist, welche dem Gitter 418 einer Triode 420 zugeführt wird. Die an der Anode 422 entstehende verstärkte Spannung wird mit einer Temperaturänderungsspannung aus der Schaltungsanordnung 62 vereint. Die beiden vereinten Spannungen gelangen dann über einen Kopplungskondensator 424 und werden dort mit einer weiteren Steuerspannung des Dämpfungsgenerators 49 zusammengeschaltet und danach zum Steuergitter 428 einer Pentode 430 geleitet. Um sicherzustellen, daß die vom Generator kommende Dämpfungsspannung im Vergleich zur vereinten Temperatur- und Temperaturänderungsspannung eine geeignete Größe aufweist, erfolgt die Zufuhr des Dämpfungssignals über ein Potentiometer 432. Die Pentode 430 und die ihr zugeordneten Schaltelemente stellen eine übliche Verstärkerstufe dar, deren Ausgang dem Gitter 438 einer Triode 440 zugeführt wird. Dort findet eine weitere Verstärkung statt, und es wird die an der Anode 442 auftretende Ausgangsspannung dem Gitter 444 einer Triode 446 und des weiteren einem Gitter 448 einer Triode 450 zugeführt. Die Anode 452 der Triode 446 ist mit dein Punkt F der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung verbunden. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß die Anode 452 eine Anodenwechselspannung aus einer Spannungsquelle erhält, die ebenfalls die Wicklungen 210 und 212 speist. Diese Ausgangsspannung, die eine Temperaturregelabweichung darstellt, gelangt somit in die Wicklungen 210 und 212 des Magnetverstärkers 48, wodurch dann dessen Ausgangsspannung sowohl von der Temperatur als auch von der Drehzahl abhängig wird.In Fig. 7, the temperature and Ilisch signal amplifier 60 and the temperature change circuit 62 is shown. At point E, amplifier 60 becomes fed with an AC temperature control deviation voltage applied to the grid 418 is fed to a triode 420. The reinforced one formed at the anode 422 Voltage is generated with a temperature change voltage from the circuit arrangement 62 united. The two combined voltages then pass through a coupling capacitor 424 and are there with a further control voltage of the damping generator 49 interconnected and then passed to the control grid 428 of a pentode 430. Around ensure that the damping voltage coming from the generator compared to the combined temperature and temperature change stress is of a suitable size, the damping signal is supplied via a potentiometer 432. The pentode 430 and the switching elements assigned to it constitute a common amplifier stage the output of which is fed to the grid 438 of a triode 440. There is one further amplification takes place, and it becomes the output voltage appearing at the anode 442 the grid 444 of a triode 446 and furthermore a grid 448 of a triode 450 fed. The anode 452 of the triode 446 is at point F that shown in FIG Circuit arrangement connected. From Figure 4 it can be seen that the anode 452 is a AC anode voltage is obtained from a voltage source that also controls the windings 210 and 212 feeds. This output voltage, which represents a temperature control deviation, thus gets into the windings 210 and 212 of the magnetic amplifier 48, whereby then its output voltage depends on both the temperature and the speed will.

Dem Temperaturänderungskreis 62 der Fig. 7 wird im Punkt D eine pulsierende Spannung zugeführt, deren Größe der Betriebstemperatur proportional ist. Diese Spannung wird der Primärwicklung eines Transformators 472 zugeführt, dessen anderer Wicklungsanschluß bei H mit der Niederspannungsseite einer in Fig. 10 dargestellten Spannungsquelle verbunden ist, von der jedoch zunächst einmal angenommen werden soll, daß sie auch an Masse liegt. Diese Spannung wird von der Sekundärwicklung des Transformators 472 auf das Gitter 468 einer Triode 470 übertragen. Durch die Anordnung eines Kondensators 474 vor dem Gitter 468 wird verhindert, daß dort eine Gleichstromkomponente eintreffen kann. Die Temperaturregelabweichung wird dann in der Röhre 470 verstärkt und von einer Röhre 476, die als Triode und Diodenschaltung dargestellt ist, gleichgerichtet. Die Triode wird allein deshalb verwendet, um in die Schaltung keine weiteren Röhrentypen aufnehmen zu müssen. Die Induktivitäten 478 und 480 und die Kapazitäten 482 und 484 bilden zusammen eine Siebkette, deren Ausgang eine ziemlich glatte Gleichspannung ist, die der Temperatur proportional ist. Diese geglättete Ausgangsgleichspannung wird dann dem Gitter 486 einer Triode 488 zugeführt. Die Anode 490 dieser Triode 488 ist mit einer Anodengleichspannungsquelle verbunden, während die Kathode 492 mit Hilfe des Widerstandes 494 eine über Massepotential liegende V orspannung erhält, so daß die Röhre 488 dann eine normale kathodengekoppelte Verstärkerstufe darstellt. Auf der gleichen Anodengleichspannungswelle wie die Anode 490 ist auch die Anode 496 einer Triode 498 verbunden. Die Kathode 500 dieser Triode 498 erhält mit Hilfe des Widerstandes 502 ebenfalls eine über Massepotential liegende Vorspannung. Die beiden Kathodenwiderstände 494 und 502 sind über einen Kondensator 504 und zwei Widerstände 506 und 508 miteinander verbunden. Da die Anoden 490 und 496 an der gleichen Spannungsquelle liegen, werden Spannungsschwankungen, die in der sonst geglätteten Gleichspannung an den Kathodenwiderständen auftreten, über den Kondensator 504 und die Widerstände 506 und 508 beseitigt. Da der Kondensator 504 für eine geglättete Gleichspannung undurchlässig ist, kann nur eine Änderung des Temperatursignals über die Widerstände 506, 508 und 502 übertragen werden. Am Widerstand 508, der wesentlich größer ist als jeder der Widerstände 506 und 502, liegt der größte Teil der Spannung an, die bei einer Temperaturänderung erzielt wird. Dieses Gleichstromsignal wird mit Hilfe eines Zerhackers 510, welcher über einen Kopplungskondensator 512 das Gitter 514 einer Triode 516 steuert, in einen Wechselstrom von im wesentlichen rechteckiger Wellenform verwandelt. Mit Hilfe des eingeschalteten Potentiometers 518 ist es möglich, die Höhe der Temperaturänderungsspannung einzustellen. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß während der zuvor beschriebenen Phase des Schaltvorganges der Zerhacker 510 die Temperaturänderungsspannung am Widerstand 508 kurzschließt. Wegen des schnellen Wechsels ist in der Schaltung der Widerstand 506 vorgesehen, der zusammen mit dem Kondensator 504 eine Zeitkonstante bildet, die groß genug ist, um während eines jeden Schaltvorganges eine vollständige Entladung des Kondensators 504 zu verhindern. An der Anode 520 der Triode 516 erscheint dann eine verstärkte Temperaturänderungsspannung, die dann zusammen mit der Temperaturspannung und der vom Generator 49 kommenden Dämpfungsspannung an das Steuergitter 428 der Pentode 430 angelegt wird. Da die vom Generator kommende Dämpfungsspannung mit Hilfe des Potentiometers 430 und der Temperaturänderungsspannung mit dem Potentiometer 518 eingestellt werden kann, kann man auch die Mischspannung so einregeln, daß einerseits die gewünschte Dämpfung und andererseits auch die gegenseitige Beeinflussung eingeregelt werden kann.The temperature changing circuit 62 of FIG. 7 is pulsating at point D Voltage supplied, the size of which is proportional to the operating temperature. This tension is fed to the primary winding of a transformer 472, the other winding terminal of which at H with the low-voltage side of a voltage source shown in FIG is connected, of which, however, it should first of all be assumed that it is also is due to mass. This voltage is obtained from the secondary winding of the transformer 472 is transferred to the grid 468 of a triode 470. By arranging a capacitor 474 in front of the grid 468 prevents a direct current component from arriving there can. The temperature control deviation is then amplified in the tube 470 and from a tube 476, which is shown as a triode and diode circuit, rectified. The triode is used for the sole purpose of not adding any other types of tubes to the circuit to have to record. The inductors 478 and 480 and the capacitances 482 and 484 together form a sieve chain, the output of which is a fairly smooth DC voltage which is proportional to the temperature. This smoothed DC output voltage is then fed to the grid 486 of a triode 488. The anode 490 of this triode 488 is connected to a DC anode voltage source, while the cathode 492 with the help of resistor 494 receives a bias voltage above ground potential, so that tube 488 then constitutes a normal cathode-coupled amplifier stage. The anode is on the same DC anode voltage wave as the anode 490 496 connected to a triode 498. The cathode 500 of this triode 498 receives with help of resistor 502 also has a bias voltage above ground potential. the two cathode resistors 494 and 502 are connected via a capacitor 504 and two Resistors 506 and 508 connected together. Since the anodes 490 and 496 at the same voltage source, voltage fluctuations that would otherwise occur in the Smoothed DC voltage appear across the cathode resistors across the capacitor 504 and resistors 506 and 508 eliminated. Since the capacitor 504 for a smoothed DC voltage is impermeable, can only change the temperature signal via resistors 506, 508 and 502 are transferred. At resistor 508, which is essential is greater than each of resistors 506 and 502, most of the voltage is that is achieved with a change in temperature. This DC signal becomes with the help of a chopper 510, which via a coupling capacitor 512 the Grid 514 of a triode 516 controls, in an alternating current of substantially rectangular Waveform transformed. With the potentiometer 518 switched on, it is possible to adjust the level of temperature change voltage. From the drawing it can be seen that during the previously described phase of the switching process, the chopper 510 the temperature change voltage across resistor 508 shorts. Because of the fast Change, the resistor 506 is provided in the circuit, which together with the Capacitor 504 forms a time constant that is large enough to last during a to prevent a complete discharge of the capacitor 504 every switching operation. An increased temperature change voltage then appears at the anode 520 of the triode 516, which then come together with the temperature voltage and that from generator 49 Damping voltage is applied to control grid 428 of pentode 430. Since the damping voltage coming from the generator using potentiometer 430 and the Temperature change voltage can be set with potentiometer 518 you also adjust the mixed voltage so that on the one hand the desired damping and on the other hand the mutual influence can be regulated.

Die Relaiskontakte 128 (Fig. 3) und 128" (Fig. 6) werden betätigt, sobald die in der Anodenleitung der Triode 450 liegende Erregerwicklung 128' vom Strom durchflossen wird. Dieses Relais in Verbindung mit der Triode 450 und der dazugehörigen Schaltung mit dem Drosselhebelschalter im Kathodenkreis der Röhre 450 bilden einen Teil der zuvor erwähnten Anlaßschaltung, mit der verhindert wird, daß die Gasturbine mit zu großen Temperaturen angelassen wird. Es ergibt sich aus den vorstehenden Ausführungen, daß, sofern nicht besondere Schutzmaßnahmen beim Anlassen der Turbine ergriffen werden, die letztere eine viel zu große Brennstoffmenge erhalten würde, da sowohl der Temperatur- als auch der Drehzahlkreis weiteren Brennstoff anfordern. Wenn die Gasturbine angelassen wird, befinden sich die Relaiskontakte 128 und 128" in ihrer unbetätigten Ruhestellung (wie dargestellt), und es ist der Drosselhebelschalter geöffnet. Wenn sich der Relaiskontakt 128 in dieser Schaltstellung befindet, wird aus der Differenz einer Spannung vom Rückführpotentiometer 51 und einer willkürlich am Potentiometer 129 eingestellten Spannung eine Regelabweichung gebildet, die das Brennstoff regelventil 50 so einstellt, daß eine schnelle Temperaturzunahme auftritt, ohne dabei eine übermäßig hohe Temperatur, die der Turbine Schaden bringen kann, zu erreichen.The relay contacts 128 (Fig. 3) and 128 "(Fig. 6) are actuated, as soon as the excitation winding 128 'lying in the anode line of the triode 450 moves from the Electricity flows through it. This relay in conjunction with the triode 450 and the Corresponding circuit with the throttle lever switch in the cathode circuit of the tube 450 form part of the aforementioned starting circuit, which prevents that the gas turbine with is tempered at high temperatures. It it follows from the above that, unless special protective measures when starting the turbine are taken, the latter a much too large amount of fuel would be obtained because both the temperature and speed circuits are additional fuel request. When the gas turbine is started, the relay contacts are in place 128 and 128 "in their inoperative rest position (as shown), and it is the Throttle lever switch open. When relay contact 128 is in this switch position is, from the difference of a voltage from the feedback potentiometer 51 and a voltage set arbitrarily on potentiometer 129 is a control deviation formed, which adjusts the fuel control valve 50 so that a rapid increase in temperature occurs without experiencing an excessively high temperature which will cause damage to the turbine can achieve.

Durch die einleitende Bewegung des Drosselhebels 42 wird der Drosselhebelschalter geschlossen, so daß die Röhre 450, sofern deren Anoden- und Gitterspannung in Phase liegen, leitend wird. Lediglich die Übertemperaturspannungen haben die geeignete Phasenlage, um ein Leitendwerden der Röhre 450 und damit eine Erregung der Wicklung 128' und eine Betätigung der Relaiskontakte 128 und 128" zu verursachen. Da der Relaiskontakt 128" in seiner Ruhelage einen Teil des Temperatursollwertes (den Widerstand 392) ausschaltet, kann eine Übertemperaturspannung zum Transformator 406 und somit auch zum Gitter 448 der Triode 450 geleitet werden, wobei dann die Betriebstemperatur mehrere Hundert Grad tiefer liegt, als es der normalen Maximaltemperatur entspricht. Es soll noch einmal darauf hingewiesen werden, daß die Gasturbine bis zur Betätigung des Relais 128' nur eine beschränkte Anlaßbrennstoffmenge erhält. Diese Brennstoffmenge ist so gering, daß die Turbine inner halb eines beachtlichen Zeitintervalls ihre normale maximale Betriebstemperatur nicht erreichen kann. Aus diesem Grunde erniedrigt der Relaiskontakt 128" die Bezugstemperatur und ermöglicht der Brennstoff -regelanlage fast unmittelbar nach der Zündung des Brennstoffes das Regelventil zu verstellen. Wenn die Thermoelementenspannung jedoch die für das Anlassen vorgesehene Temperatursollspannung übersteigt, ergibt sich am Gitter 448 der Triode 450 eine übertemperaturspannung, die mit der Anodenspannung in Phase liegt und die Relaiswicklung 128' erregt. Dadurch werden bei beiden Relaiskontakte 128 und 128" betätigt und damit die Drehzahlspannung im Drehzahlkreis 40 und das Drosselsignal des Potentiometers 126 angeschaltet, so daß dann die Temperatursollspannung auf einen normalen Maximalwert angehoben wird. Um zu verhindern, daß während des normalen Betriebe Untertemperaturspannungen die Relaiswicklung 128' stromlos machen, ist das Gitter 448 der Triode 450 über den Punkt G der Fig. 6 und den Relaiskontakt 128" mit der negativen Klemme des Thermoelementes 18 verbunden. Auf diese Weise wird das Gitter 448 auf einer Spannung gehalten, die groß genug ist, um in der Röhre 450 einen Strom zu führen, der die Relaiswicklung 128' erregt. Nachdem die Erregerwicklung 128' einmal beim Anlaßvorgang durch eine Übertemperaturspannung erregt ist, bleibt es dann so lange erregt, bis der Drosselhebelschalter im Kathodenkreis der Röhre 450 geöffnet wird. Dies tritt jedoch nur dann auf, wenn die Gasturbine vollständig abgestellt wird.The initial movement of the throttle lever 42 closes the throttle lever switch so that the tube 450 becomes conductive, provided that its anode and grid voltages are in phase. Only the overtemperature voltages have the appropriate phase position to cause the tube 450 to become conductive and thus to excite the winding 128 'and to actuate the relay contacts 128 and 128 " ) switches off, an excess temperature voltage can be conducted to the transformer 406 and thus also to the grid 448 of the triode 450, the operating temperature then being several hundred degrees lower than the normal maximum temperature. It should again be pointed out that the gas turbine receives only a limited amount of starting fuel until the relay 128 'is actuated. This amount of fuel is so small that the turbine cannot reach its normal maximum operating temperature within a considerable time interval. For this reason the relay contact 128 ″ lowers the reference temperature and enables the fuel control system to adjust the control valve almost immediately after the fuel has been ignited , which is in phase with the anode voltage and energizes the relay winding 128 ' . As a result, both relay contacts 128 and 128 "are actuated and the speed voltage in the speed circuit 40 and the throttle signal of the potentiometer 126 are switched on, so that the temperature setpoint voltage is then raised to a normal maximum value will. To prevent under-temperature voltages from de-energizing relay winding 128 'during normal operation, grid 448 of triode 450 is connected to the negative terminal of thermocouple 18 via point G in FIG. 6 and relay contact 128 " grid 448 is maintained at a voltage sufficient to conduct a current in tube 450 which energizes relay winding 128 ', and after energizing excitation winding 128' once by an overtemperature voltage during the cranking process, it remains energized until the throttle switch in the cathode circuit of tube 450 is opened, but this only occurs when the gas turbine is completely shut down.

Der in Fig. 10 dargestellte hydromechanische Regler 12 enthält auch den Motorgenerator 49, dessen Antrieb und Drehrichtung von der Ausgangswicklung des Magnetverstärkers 48 gesteuert wird, um über ein Ge triebe 584, eine Nockenscheibe 586 und einen Abtasthebel 588 das Brennstoffregelventi150 zu verstellen. Über das Getriebe 584 wird des weiteren ein Rückführpotentiometer 51 verstellt, welches eine Steuerspannung für den Anlaßkreis erzeugt. Mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe wird der Brennstoff über die Einlaßöffnung 590 einer Ventilkammer 592 zugeführt, die mit Hilfe eines Nebenschlußv entils 594 unter konstantem Druck gehalten wird. Das Nebe-nschlußventil 594 wird von einer Membran 596 gesteuert, die auf ihrer einen Seite dem Einlaßdruck und auf der anderen Seite dem Flüssigkeitsdruck der Kammer 598 und der Druckfeder 600 ausgesetzt ist. Über eine Nebenschlußleitung 601 führt das Nebenschlußventil 594 abgezweigten Brennstoff zur Saugseite der Pumpe zurück. Im Anschluß an die Karnmer 592 ist eine Verbindungsleitung 602 vorgesehen, die den Brennstoff dem Regelventil 50 zuführt. Nachdem der Brennstoff durch das Regelventil 50 hindurchgeflossen ist, gelangt er in eine Leitung 604 und über ein Rückschlagventil 606 in eine Leitung 608 und von dort über ein Absperrventil 610 in eine Leitung 612 und von einem dahinter angeordneten vorgespannten Ventil 614 über den Reglerauslaßstutzen 616 in die Brennstoffsammelleitung der Gasturbine. Das Absperrventil 610 ist mit einer Zahnstange 618 versehen, in die zur Betätigung ein Ritzel 620 eingreift, welches unmittelbar von einem mechanischen Kupplungsteil 622 des Drosselhebels betätigt wird. Wird dieses Kupplungsteil 622 nach recht und damit der Ventilkörper 610 des Absperrventil nach links bewegt, so wird jeglicher Brennstofffluß zur Leitung 612 unterbunden.The hydromechanical regulator 12 shown in FIG. 10 also includes the motor generator 49, its drive and direction of rotation from the output winding of the magnetic amplifier 48 is controlled to gear via a Ge 584, a cam 586 and a scanning lever 588 to adjust the fuel control valve 150. About the Gear 584 a feedback potentiometer 51 is adjusted, which is a Control voltage generated for the starting circuit. With the help of a pump, not shown the fuel is fed to a valve chamber 592 via the inlet opening 590, which is kept under constant pressure with the aid of a bypass valve 594. The bypass valve 594 is controlled by a diaphragm 596, which on one of its On the one hand the inlet pressure and on the other hand the liquid pressure of the chamber 598 and the compression spring 600 is exposed. Via a shunt line 601 leads the bypass valve 594 diverted fuel back to the suction side of the pump. Following the Carnmer 592, a connecting line 602 is provided, which the Feeds fuel to the control valve 50. After the fuel through the control valve 50 has flowed through, it reaches a line 604 and a check valve 606 into a line 608 and from there via a shut-off valve 610 into a line 612 and a prestressed valve 614 arranged behind it via the regulator outlet connection 616 in the fuel manifold of the gas turbine. The shut-off valve 610 is with a rack 618 is provided, in which a pinion 620 engages for actuation, which actuated directly by a mechanical coupling part 622 of the throttle lever will. If this coupling part 622 to the right and thus the valve body 610 of the Shut-off valve moved to the left, all fuel flow becomes to line 612 prevented.

Das Nebenschlußventil 594 und die Membran 596 bewirken, daß am Regelventil 50 ein gewünschter Druckabfall auftritt. Die Kammer 598 steht mit der Kammer 592 über die Kanäle 624 und 628 in Verbindung, und es ist die Kammer 598 des weiteren mit der Leitung 608 hinter dem Dosierventil 50 über Kanäle 630 und 632 verbunden. Zwischen den Kanälen 630 und 632 ist ein Steuerventil 634 eingeschaltet, das mit einem Faltenbalg 636 betätigt wird. Dieser Faltenbalg 636 ist dem Kompressoreinlaßdruck ausgesetzt und ermöglicht in Verbindung mit dem Ventil 634 die Brennstoffzufuhr bei Änderungen der Luftdichte zu ändern. Bei jeder eingestellten Lage des Ventils 634 wird durch die Membran 596 ein konstantes Druckgefälle zwischen der Kammer 592 und der Leitung 608 aufrechterhalten. Der vor dem Regelventil 50 in der Leitung 602 befindliche Brennstoff hat im wesentlichen den gleichen Druck wie der Brennstoff in der Kammer 592. Da das Rückschlagventi1606 dem Brennstoff in seiner normalen Durchflußrichtung nur einen sehr geringen Widerstand entgegensetzt, ist der Druck in der Leitung 608 im wesentlichen gleich dem hinter dem Dosierventil herrschenden Druck. Somit ist der Druckabfall an der Membran 596 zusammen mit dem Druckabfall am Steuerventil 634 gleich dem Druckabfall am Dosierventil 50.The bypass valve 594 and diaphragm 596 cause a desired pressure drop across the control valve 50 to occur. The chamber 598 communicates with the chamber 592 via the channels 624 and 628, and the chamber 598 is also connected to the line 608 behind the metering valve 50 via channels 630 and 632. A control valve 634, which is actuated by a bellows 636, is connected between the channels 630 and 632. This bellows 636 is exposed to the compressor inlet pressure and, in conjunction with the valve 634, enables the fuel supply to be changed when the air density changes. For each set position of the valve 634, the membrane 596 maintains a constant pressure gradient between the chamber 592 and the line 608. The fuel in line 602 upstream of control valve 50 has essentially the same pressure as the fuel in chamber 592. Since the non-return valve 1606 offers very little resistance to the fuel in its normal flow direction, the pressure in line 608 is essentially equal to the pressure behind the metering valve. Thus, the pressure drop across the diaphragm 596 together with the pressure drop across the control valve 634 is equal to the pressure drop across the metering valve 50.

Zum Anlassen der Gasturbine muß die Brennstoffleerlaufmenge aufrechterhalten bleiben, um ein Erlöschen der Brennerkammer im Betrieb zu verhindern. Zu diesem Zweck ist ein Kanal 638, der mit der Kammer 592 in Verbindung steht, über ein Ventil 640 und den Kanal 632 mit der Leitung 608 verbunden. Das Ventil 640 ist in gleicher Weise wie das Ventil 634 mit dem Faltenbalg 636 verbunden, so daß auch dieses Ventil auf Änderungen des Kompressoreinlaßdruckes anspricht. Die Menge durch das Ventil 640 ist abhängig vom Druckunterschied zwischen der Kammer 692 und der Leitung 608. Das Ventil 640 ist entsprechend der Arbeitskennlinien der speziellen Gasturbine profiliert und so ausgebildet, daß für die mit der Höhe veränderlichen Leerlaufdrehzahlen auch die entsprechenden Brennstoffleerlaufmengen eingestellt werden können. Aus der Zeichnung ist zu erkennen, daß die Menge durch das Ventil 640 die Menge durch das Ventil 634 ergänzt.To start the gas turbine, the fuel idle amount must be maintained to prevent the burner chamber from going out during operation. To this Purpose is a channel 638, which is in communication with the chamber 592, via a valve 640 and channel 632 connected to line 608. The valve 640 is the same Way as the valve 634 is connected to the bellows 636, so that this valve is responsive to changes in compressor inlet pressure. The amount through the valve 640 is dependent the pressure difference between chamber 692 and the line 608. The valve 640 is according to the operating characteristics of the specific Gas turbine profiled and designed so that for the variable with height Idle speeds also set the corresponding fuel idle quantities can be. From the drawing it can be seen that the amount through the valve 640 the amount is supplemented by valve 634.

Der Ventilkörper des Absperrventils 610 weist eine ringförmige Aussparung 642 auf, die über den Kanal 630 mit der Kammer 598 in Verbindung steht. Wird der Ventilkörper 610 nach links bewegt, entsprechend einer vollständigen Unterbrechung der Brennstoffzufuhr, dann kann diese ringförmige Aussparung 642, die Kammer 598 über den Kanal 632, die Aussparung 642 und den Kanal 644 mit der Pumpenurngehungsleitung 601 verbinden. Auf diese Weise werden die Drücke in diesem hvdromechanischen Regler selbst bei einem vollständigen Absperren des Ventils 610 bei vollem Pumpendruck verhältnismäßig niedrig gehalten. Das Nachlassen des relativ hohen Druckes in der Kammer 598 hat zur Folge, das sich die Membran 596 nach links bewegt, so daß das Nebenschlußventil 594 maximal geöffnet wird. Somit kann der Brennstoff bei nur geringen Druckschwankungen leicht zur Saugseite der Pumpe zurückgeführt werden.The valve body of the shut-off valve 610 has an annular recess 642 which is in communication with the chamber 598 via the channel 630. If the valve body 610 is moved to the left, corresponding to a complete interruption of the fuel supply, then this annular recess 642 can connect the chamber 598 via the channel 632, the recess 642 and the channel 644 to the pump bypass line 601. In this way, the pressures in this hydromechanical regulator are kept relatively low even when the valve 610 is completely shut off at full pump pressure. The release of the relatively high pressure in the chamber 598 has the consequence that the diaphragm 596 moves to the left, so that the bypass valve 594 is opened to the maximum. In this way, the fuel can easily be returned to the suction side of the pump with only slight pressure fluctuations.

Die erfindungsgemäße Brennstoffregelanlage arbeitet wie folgt: Beim Anlassen der Gasturbine ist die Drehzahlspannung aus dem Drehzahl- und Drehzahländerungskreis 40 mit Hilfe des Relais 122 vom Drehzahlverstärker 46 abgetrennt, und es liegt der bewegliche Kontakt des Relais 122 über den Kontakt 123 am Abgriff des Rückführpotentiometers 51. Entgegengesetzt zu dieser Spannung wird mit Hilfe des Potentiometers 129 eine einstellbare Sollwertspannung erzeugt und mit diesen beiden Spannungen im Zerhacker 44 die Regelabweichung gebildet. Das Potentiometer 129 erzeugt eine Steuerspannung, rnit der das Hauptregelventi150 so weit geöffnet werden kann, daß die Betriebstemperatur der Gasturbine schnell ansteigt, ohne dabei eine kri -tische Maximaltemperatur zu überschreiten. Zu diesem Zeitpunkt ist der Relaiskontakt 128 (Fig. 3) normalerweise geschlossen, und es liegt der Umschaltrelaiskontakt 128" (Fig. 6) an seinem unteren Kontakt, und es wird dadurch ein Teil der Widerstände. an denen die Temperatursollwerte eingestellt werden, kurzgeschlossen. Wenn die Betriebstemperatur der Gasturbine ansteigt, wird ein Betriebszustand erreicht, bei dem die geringe Anlaßsolltemperatur dem Temperaturverstärker 60 eine Übertemperaturspannung zuführt, welche die Röhre 450 (Fig. 7) leitend macht und damit die Relaiswicklung 128' erregt. Wenn die Relaiswicklung 128' erregt ist, legen sich die beiden beweglichen Relaiskontakte 128 und 128" um, wobei der letztgenannte Umschaltkontakt mit dem oberen Gegenkontakt verbunden wird und dadurch der Schaltung die gesamt Temperatursollwertspannung -zugeführt wird. Durch das Öffnen des Relaiskontaktes 128 wird der Stromkreis der Erregerwicklung 127' geöffnet. so (aß dann der Relaiskontakt 127 abfällt und das Relais 122 stromlos wird. Der ebenfalls umgelegte Relaiskontakt 127" schaltet dann von der am Potentiometer 129 eingestellten Sollwertspannung auf die mit dem Drosselhebel 42 am Potentiometer 126 eingestellte Sollwertspannung um. Nachdem der Anlaßvorgang der Gasturbine so weit fortgeschritten ist, erfolgt die Regelung der Turbine über den regulären Drehzahlverstärker 40, der seine Ausgangsspannung über den Kontakt 121 des Relais 122 gemeinsam mit der der Klemme 125 zugeführten Drosselhebelsollwertspannung dem Zerhacker 44 zuführt. Wenn nunmehr die gesamte Temperatursollwertspannung in der Schaltung eingestellt ist, fällt zunächst eine Übertemperaturspannung fort, und es wird durch die eingestellte Temperatursollwertspannung nunmehr eine größere Brennstoffmenge und damit eine erhöhte Temperatur eingestellt. Die Brennstoffmenge wird nun weiterhin vermehrt, bis die in Fig. 8 und 9 eingezeichneten Beschleunigungskurven mit maximaler Temperatur, d. h. in diesem Falle mit 900° C, erreicht werden. In den Fig. 8 und 9 ist dann der Betriebspunkt b erreicht. Die weitere Beschleunigung der Turbine vom Punkt b nach c erfolgt dann auf der 900° C-Beschleunigungskurve, für die lediglich der Temperaturverstärker eine begrenzende Wirkung ausübt. Dabei führt der Drehzahlverstärker 40 über den Punkt B der Fig. 6 dem Instabilitätszonenkreis 56 ein der augenblicklichen Drehzahl entsprechende Spannung zu. Wenn die Gasturbine den Punkt c auf der 900° C-Beschleunigungskurve der Fig. 8 erreicht hat, bekommt die vom Verstärker 40 gelieferte Drehzahlspannung eine solche Phasenlage und eine solche Größe, daß die Röhre 342 (Fig. 6) leitend wird, die Relaiswicklung 344 erregt und damit den beweglichen Relaiskontakt 346 auf den Kontakt 348 umlegt. Danach ist dann die Solltemperatur augenblicklich auf einen geringeren Wert, in diesem Falle auf 730° C, vermindert. Nunmehr vermindert sich die Brennstoffzufuhr, bis die Turbine ihren Arbeitspunkt d erreicht hat. Danach wird dann die Beschleunigung entlang dieser einer geringeren Temperatur entsprechenden Beschleunigungskurve fortgesetzt, bis der Punkt e erreicht wird. In diesem Punkt c trifft am Kontakt 364 des Zerhackers 362 eine Drehzahlspannung aus dem Drehzahlkreis 40 in solcher Phasenlage und Größe ein, daß die Röhre 380 leitend wird und die Relaiswicklung 382 erregt wird. Die Erregung der Relaiswicklung 382 stellt den Temperaturkreis auf einen neuen Temperatursollwert ein, die der 900° C-Beschleunigungskurve oder aber einer anderen oberhalb der 730° C-Beschleunigungskurve liegenden Kurve entsprechen kann, je nachdem bei welcher Temperatur man die Beschleunigung von der Drehzahl .\-Z zur maximalen Drehzahl im Punkt g durchzuführen wünscht. Sobald die maxirnale. Drehzahl erreicht ist, stellt der Drehzahlverstärker eine verminderte Brennstoffrnenge ein, bis ein Betriebspunkt h (Fig. 8) entsprechend der maximalen Drehzahl auf der Beharrungsbetriebskennlinie erreicht wird.The fuel control system according to the invention works as follows: When the gas turbine is started, the speed voltage from the speed and speed change circuit 40 is separated from the speed amplifier 46 with the aid of the relay 122, and the movable contact of the relay 122 is via the contact 123 at the tap of the feedback potentiometer 51. In contrast to this voltage, an adjustable setpoint voltage is generated with the aid of the potentiometer 129 and the control deviation is formed with these two voltages in the chopper 44. The potentiometer 129 generates a control voltage with which the main control valve 150 can be opened so far that the operating temperature of the gas turbine rises quickly without exceeding a critical maximum temperature. At this point in time the relay contact 128 (FIG. 3) is normally closed and the changeover relay contact 128 ″ (FIG. 6) is connected to its lower contact, thereby short-circuiting some of the resistors at which the temperature setpoints are set. When the operating temperature of the gas turbine rises, an operating condition is reached in which the low cranking setpoint applies an overtemperature voltage to the temperature amplifier 60 which conducts the tube 450 (FIG. 7) and thus energizes the relay winding 128 '. When the relay winding 128' is energized , the two movable relay contacts 128 and 128 ″ fold over, the latter changeover contact being connected to the upper mating contact and thereby the entire temperature setpoint voltage being supplied to the circuit. By opening the relay contact 128, the circuit of the excitation winding 127 'is opened. so (if the relay contact 127 then drops out and the relay 122 is de-energized. The relay contact 127 ", which has also been turned over, then switches from the setpoint voltage set on potentiometer 129 to the setpoint voltage set with throttle lever 42 on potentiometer 126. After starting the gas turbine so far has progressed, the regulation of the turbine takes place via the regular speed amplifier 40, which supplies its output voltage via the contact 121 of the relay 122 together with the throttle lever setpoint voltage supplied to the terminal 125 to the chopper 44. When the entire temperature setpoint voltage is now set in the circuit, it first drops an overtemperature voltage continues, and a larger amount of fuel and thus an increased temperature is now set by the set temperature setpoint voltage. The amount of fuel is now increased further until the acceleration curves shown in FIGS ture, ie in this case with 900 ° C, can be achieved. Operating point b is then reached in FIGS. 8 and 9. The further acceleration of the turbine from point b to c then takes place on the 900 ° C acceleration curve, for which only the temperature booster has a limiting effect. The speed amplifier 40 supplies the instability zone circuit 56 via point B in FIG. 6 with a voltage corresponding to the instantaneous speed. When the gas turbine has reached point c on the 900 ° C. acceleration curve in FIG. 8, the speed voltage supplied by the amplifier 40 has such a phase position and a magnitude that the tube 342 (FIG. 6) becomes conductive, the relay winding 344 energized and thus shifts the movable relay contact 346 to the contact 348. Thereafter, the setpoint temperature is then immediately reduced to a lower value, in this case to 730 ° C. The fuel supply is now reduced until the turbine has reached its operating point d. The acceleration is then continued along this acceleration curve, which corresponds to a lower temperature, until point e is reached. At this point c, a speed voltage from the speed circuit 40 arrives at the contact 364 of the chopper 362 in such a phase position and magnitude that the tube 380 becomes conductive and the relay winding 382 is excited. The excitation of the relay winding 382 sets the temperature circuit to a new temperature setpoint, which can correspond to the 900 ° C acceleration curve or another curve above the 730 ° C acceleration curve, depending on the temperature at which the acceleration of the speed is achieved. -Z wishes to perform at the maximum speed in point g. As soon as the maxirnale. Speed is reached, the speed booster sets a reduced amount of fuel until an operating point h (FIG. 8) corresponding to the maximum speed on the steady-state operating characteristic is reached.

Während des ganzen Betriebes der Gasturbine ist die in Fig. 5 dargestellte Außentemperatursteuerung 52 in Betrieb. Diese Außentemperatursteuerung verstellt die Drehzahl- und Temperatursollwerte entsprechend der Verlagerung der Instabilitätszone bei Änderungen der Außentemperatur. Die Außentemperatur wirkt mithin als Führungsgröße.During the entire operation of the gas turbine, that shown in FIG. 5 is Outside temperature control 52 in operation. This outside temperature control adjusted the speed and temperature setpoints according to the displacement of the instability zone when the outside temperature changes. The outside temperature therefore acts as a reference variable.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for regulating the fuel supply of gas turbines and jet engines by means of the control deviation of the speed and gas temperature from certain setpoints during acceleration, characterized by devices for setting different electrical voltages, which represent predetermined temperature setpoints, by devices for setting different, predetermined speed values and by devices which switch from one temperature setpoint to another when a set speed value or the speed setpoint is reached.

2. Device according to claim 1, characterized by devices for setting various electrical Voltages that represent specified different speed values.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by devices for changing the temperature setpoints and / or the specified speed values as a function of a reference variable, especially the outside air temperature.

4. Device according to one of the preceding Claims, characterized in that the electrically represented control deviations the speed and gas temperature actuate an electric motor (49) that controls the fuel valve (50) adjusted.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a magnetic amplifier with two control windings for the speed or gas temperature control deviation, its Output is connected to the electric motor (49).

6. Device according to one of the preceding Claims, characterized by a device for changing the temperature control deviation around the differential quotient of temperature over time.

7. Set up after Claims 1 to 6, characterized in that the setpoint voltages are set by potentiometers are formed. Considered publications: German patent application K4182Ia / 46f (published May 15, 1952); Swiss patents No. 268645, 268283; French Patent No. 992 396; British Patent Nos. 692 666, 675 368, 601 137.