Regelvorrichtung für Kraftmaschinen. In grossen Stromnetzen, die von einer Viel zahl von Kraftmaschinen versorgt werden, besteht die Notwendigkeit, einen Teil der Kraftmaschinen an der Frequenzhaltung des Netzes durch Drehzahlregelung nicht teilneh men zu lassen. Diese Kraftmaschinen müssen vielmehr unabhängig von der Netzfrequenz eine bestimmte, festgesetzte Leistung her geben. In Störungsfällen sollen dagegen diese Kraftmaschinen bei stark abweichender Fre quenz trotzdem imstande sein, durch Ände- rung der von ihnen erzeugten Leistung einen Netzzusammenbruch zu verhindern.
Das übliche Mittel, im Normalbetrieb eine wenigstens annähernd konstante Leistung un abhängig von der Frequenz sicherzustellen, be steht darin, den Hub des Servomotors solcher Kraftmaschinen auf einen maximalen Wert zu begrenzen und den Drehzahlregler so ein zustellen, dass er die zugeordnete Kraft maschine erst schliesst, wenn die Frequenz und damit die Drehzahl einen Wert erreicht, der über dem Wert liegt, der im normalen Betrieb auftritt. Der Drehzahlregler ist dann imstande, die Kraftmaschine bei weiter stei gender Drehzahl zuu schliessen. Dagegen kann der Drehzahlregler bei unzulässig sinkender Drehzahl nicht auf Vollast der Kraftmaschine regeln, da die Hubbegrenzung des Servo motors dies verhindert. Hierauf sind die mei sten Zusammenbrüche der Stromnetze zurück zuführen.
Man hat deshalb vorgeschlagen, die Kraft maschinen mit einem Leistungsregler zu ver- sehen, der eine vorgeschriebene Leistung kon stant hält. Im Parallelbetrieb mit andern Kraftmaschinen ist es aber aus Stabilitäts gründen unmöglich, den Leistungsregler allein die Kraftmaschine steuern zu lassen. Viel mehr muss, wie nachgewiesen und erprobt wurde, an der mit Leistungsregler versehenen Maschine gleichzeitig ein Drehzahlregler mit wirken. Nur durch das Zusammenwirken von Leistungsregler und Drehzahlregler bei Ab weichungen vom Beharrungszustand entsteht eine stabile Regelung. Der Leistungsregler muss dabei imstande sein, im normalen Be trieb entgegen der Wirkung des Drehzahl reglers die Leistung konstant zu halten.
Der Hub des Leistungsreglers wird aber derart begrenzt, dass bei starken Abweichun gen der Drehzahl der Drehzahlregler wie derum die Kraftmaschine beherrscht, sobald der Leistungsregler seine Grenzlage erreicht. hat und damit stillgesetzt ist.
Damit im normalen Betrieb der Leistungs regler imstande ist, jede Last zwischen Voll- last und Leerlauf der Kraftmaschine konstant zu halten, wird sein Hub so gross bemessen, dass er dem vollen Rückführhub der Kraft maschine zwischen Vollast und Leerlauf ent spricht. Der Leistungsregler kann dann bei unveränderter Stellung des Drehzahlreglers jeden eingestellten Leistungswert zwischen Vollast und Leerlauf, konstant halten. Im Stö rungsfall muss der' Drehzahlregler aber im stande sein, der begrenzten Wirkung des Lei stungsreglers, die dem Rückführhub zwischen Vollast und Leerlauf entspricht, entgegenzu wirken.
Hierzu ist eine dem Rückführhub zwischen Vollast und Leerlauf entsprechende Drehzahländerung notwendig, die mit Sta tik des Drehzahlreglers bezeichnet werde.
Es entsteht also eine begrenzte Drehzahl zone (Grenzzone), die ebenso gross ist wie die Statik des Drehzahlreglers; innerhalb dieser Grenzzone der Drehzahl hält der Leistungs regler unabhängig von der Netzfrequenz die Leistung der Kraftmaschine konstant, wäh rend ausserhalb dieser Grenzzone der Lei stungsregler stillgesetzt ist, weil er seine Hub grenze erreicht hat und der Drehzahlregler allein die Maschine beherrscht.
Eine Grenzzone, die ebenso gross ist wie die Statik des, Drehzahlreglers, entspricht aber den praktischen Erfordernissen in kei ner Weise. Das Frequenzband eines grossen Netzes ist heute oft nicht breiter als 0,1 Hz entsprechend <B>0,2</B>% Drehzahlbereich.
Wenn gelegentliche, vorübergehende Abweichungen von der eingestellten Leistung für die ge regelte Kraftmaschine zulässig sind, kann es zweckmässig sein, die Grenzzone gerade so gross zu machen wie die Breite des Frequenz bandes, so dass die Kraftmaschine durch Ein griff bei jeder gelegentlichen grösseren Ab weichung der Frequenz mit zur guten Fre- quenzhaltung beiträgt, Bei andern Kraft maschinen ist eine breitere Grenzzone er wünscht.
Auch kann es zum Beispiel bei Was serturbinen notwendig sein, je nach dem Was seranfall und der Belastung, zu bestimmten Zeiten der Woche oder des Tages, enge Grenz zonen und zu andern Zeiten breite Grenz zonen einzustellen.
Die Forderung, sehr kleine und den Be dürfnissen des Betriebes angepasste Grenz zonen der Drehzahl einzustellen, kann nicht etwa durch eine Anpassung der Statik des Drehzahlreglers erfüllt werden, da diese, ebenfalls aus Betriebserfordernissen, durch ganz andere Gesichtspunkte bestimmt ist.
Der geordnete Parallelbetrieb in grossen Netzen erfordert nämlich, dass der grösste Teil der Kraftmaschinen mit Drehzahlstatiken von zum Beispiel 4. bis 6 % arbeitet, und gerade in Störungsfällen soll eine solche grosse Statik vorhanden sein, da mit hoher Drehzahlstatik sich das Netz nach Störungen viel schneller beruhigt. Schon deshalb wäre es ganz unzu lässig, auf Drehzahlstatiken von zum Beispiel unter 1 % herunterzugehen, um eine kleine Grenzzone zu erhalten.
Ausserdem wäre aber mit Drehzahlstatiken von zum. Beispiel unter 2 % keine sichere Parallelschaltung der Kraft maschine auf das Netz durchführbar. Es sind also nur Lösungen brauchbar, bei denen man die vom Betrieb geforderte hohe Statik des Drehzahlreglers belassen und trotzdem eine enge und anpassbare Grenzzone einstellen kann.
Ein weiterer Nachteil der bisherigen Lei- stiulngsregler besteht darin, dass der Regel bereich des Drehzahlreglers um den vollen Wert der Drehzahlstatik von zum Beispiel 5 % herabgesetzt wird, und zwar aus folgenden Gründen: Ein normaler Drehzahlregler ohne zusätzlichen Leistungsregler hat einen Regel bereich von zum Beispiel<B>15%.</B> Bei einer Drehzahlstatik von zum Beispiel 5 % werden 5 % von diesem Regelbereieh in Anspruch ge nommen, um die Kraftmaschine zwischen Vollast und Leerlauf zu steuern; ein weiterer Betrag von zum Beispiel<B>27,</B> ist notwendig, um den Servomotor der Kraftmaschine bis zur Zuflussmenge null ganz zu schliessen.
Bei 15 % Regelbereich des Drehzahlreglers bleibt dann noch 8 % Reserveregelbereich, der not wendig ist, iun bei stark nach oben oder unten abweichender Frequenz die Kraftmaschine nach Zusammenbrüchen noch parallel schal ten zu können. Von diesem Reserveregel bereich geht nun beim Hinzufügen eines Lei stungsreglers 5 % verloren; der Drehzahl regler muss nämlich imstande sein, entgegen dem Hub des Leistungsreglers, dem bei einer Statik des Drehzahlreglers von 5 % auch 5 Drehzahländerung, wie nachgewiesen, ent spricht, den Servomotor der Kraftmaschine ganz zu öffnen und ganz zu schliessen.
Es bleibt also als Reserveregelbereich des Dreh zahlreglers statt 8 % nur 3 % übrig. Das reicht nicht aus, Luu bei Störungen die Kraft maschine bei abweichender Frequenz parallel zu schalten. Man muss deshalb durch Aus wechseln der Feder des Drehzahlreglers einen grösseren Regelbereich herstellen, um ohne Einschränkung der Sicherheit und der Brauchbarkeit der Drehzahlregelung einen Leistungsregler hinzufügen zu können. Ab gesehen von den Kosten und den Umständen für das Abstimmen der Regelung und ihrer Grenzlagen auf eine andere Feder, hat ein grösserer Drelizahlregelbereich den grossen Nachteil, dass der Drehzahlregler im gleichen Verhältnis unempfindlicher wird, was die ganze Drehzahlregelung verschlechtert.
Um den gleichen Reservehub aufrechtzuerhalten und den Verlust an Regelbereich von 5 % aus zugleichen, müsste man den Drehzahlregel bereich von 15 auf 20 % heraufsetzen, wodurch die Unempfindlichkeit um einen Drittel zu nimmt.
Die vorteilhafte Möglichkeit, alle Kraft maschinen eines Netzes mit Leistungsreglern zu versehen, um wahlweise nur einzelnen Kraftmaschinen üie Frequenzhaltung des Netzes zu übertragen, setzt voraus, dass sich die Leistungsregler möglichst einfach und bil lig ausführen lassen.
Um der Unempfindlichkeit der Leistungs regler entgegenzuwirken und bei Wassertur binen den schädlichen Einfluss der Wasser massen auf die Stabilität zu überwinden, hat man den Leistungsregler mit einem Katarakt ausgerüstet, welcher zur Stabilisierung eine hohe temporäre Statik des Leistungsreglers herstellt. Obgleich im Beharrungszustand immer die gleiche Leistung einzustellen ist, muss bei der Arbeitsweise mit Katarakt tem porär, wie bekannt, eine Rückführung zum Antrieb des Kataraktes wirksam sein. Es ist also ein Rückführgestänge zwischen dem Steuerorgan des Servomotors und dem Kata rakt am Leistungsregler notwendig.
Die glei che stabilisierende Wirkung lässt sich aber auch ohne Katarakt und ohne Rückführung herstellen, indem man den Leistungsregler mit einer Vorsteuerung versieht, die mit sehr langer Schliesszeit arbeitet, wobei die Ver- stellgeschwindigkeit der Vorsteuerung mit der Abweichung der Leistung von ihrem Soll- wert zunimmt. Ausser dem Katarakt selbst fällt dann das ganze Verbindungsgestänge zwischen Leistungsregler und Steuerorgan des Servomotors weg. Dadurch lässt sich eine bedeutende Kostenersparnis erzielen, und fer ner fällt auch die Notwendigkeit dahin, je nach den örtlichen Verhältnissen ein beson deres Rückführgestänge entwerfen und bauen zu müssen.
Es sind nur noch normalisierte Bauteile für den Leistungsregler notwendig, die sich billig herstellen lassen.
Bei dem Versuch, sehr lange, zur Stabili tät notwendige Schliesszeiten der Vorsteue- rung des Leistungsreglers sicherzustellen, be gegnet man aber sehr grossen Schwierigkei ten. Bei den begrenzten Abmessungen der hydraulisch arbeitenden Vorsteuerung entste hen in ihrem Steuerventil bei langen Schliess zeiten nur ganz geringe Durehflussgeschwin- digkeiten und damit sehr geringe steuernde Druckunterschiede. Diese werden bald so klein, dass sie nicht mehr die Unempfindlichkeit der Vorsteuerung überwinden und die notwendi gen Steuerkräfte aufbringen können.
Es kommt dann zur Unempfindlichkeit des Lei stungsreglers selbst eine grosse zusätzliche Unempfindlichkeit, indem grosse zusätzliche Leistungsabweichungen notwendig sind, uni durch Herstellung grösserer steuernder Druck unterschiede die Vorsteuerung nach der einen und der andern Richtung bewegen zu können. Uni die zur Stabilität notwendigen langen Schliesszeiten herzustellen, müsste man des halb, um die zusätzliche Unempfindlichkeit herabzusetzen, um ein Vielfaches grössere Vorsteuerungen verwenden, damit die Durch flussmengen durch das Steuerventil der Vor steuerung und damit die steuernden Druck unterschiede grösser werden.
Grosse Vorsteue- rungen bedingen aber ausser einer Erhöhung der Kosten. für die Vorsteuerung den Nach teil, dass der Leistungsregler grössere Kräfte braucht, uni die Vorsteuerung zu betätigen, wodurch wiederum die Unempfindlichkeit des Leistungsreglers selbst zunimmt.
Alle diese Schwierigkeiten lassen sich da durch beheben, dass gemäss der Erfindung in Verbindung mit einem Drehzahlregler von der Leistung der Kraftmaschine im Behar- rungszustand gesetzmässig abhängige Mittel in einer durch Begrenzungsvorrichtungen festgelegten Drehzahlzone (Grenzzone) eine mindestens nahezu von der Drehzahl unab hängige Leistung herstellen, wobei die Be- grenzungsvorrichtungen gestatten, die Wir kung jener Mittel derart zu begrenzen,
dass letztere innerhalb der begrenzten Drehzahl zone nur imstande sind, das Zuflussorgan der Kraftmaschine um einen Bruchteil seines vol len Hubes zu verstellen.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere beispielsweise Ausführ-Lingsformen des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform, bei der ein Leistungsregler vorgesehen ist, um eine von der Drehzahl unabhängige Leistung her zustellen, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform mit Herstellung einer nahezu konstanten Lei stung mittels eines Gestänges,
welches das Zuflussorgan der Kraftmaschine steuert, Fig. 3 den Zusammenhang zwischen Dreh zahl und Leistung bei einer gemäss der Erfin dung arbeitenden Regelvorrichtung, Fig. .4 eine dritte Ausführungsform und Fig. 5 eine Ausführungsform, bei welcher der Drehzahlregler gleichzeitig als Mittel dient, um die Leistung nahezu konstant zu halten.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine als Wassertur- bine ausgebildete Kraftmaschine, deren Zu flussorgan 2 durch einen Servomotor 3 mit Hilfe eines Steuerventils 4 und einer Rück- führung 5 gesteuert wird. Ein Gestänge 6 stellt die Verbindung zu einem Drehzahl regler 7 her.
Ferner bezeichnet 8 einen Lei stungsregler, der durch ein Steuerventil 9 die Ausflussöffn.mg 10 einer Vorsteuerung 11 mit Stufenkolben 12 steuert. Auf die kleinere untere Fläche dieses Kolbens 12 wirkt ein höherer Öldruck als auf dessen obere, grö ssere Kolbenfläche ein, wodurch der Kolben 12 im Gleichgewicht gehalten wird. Eine Öl- pumpe 13 versorgt die Vorsteuerung 11 und den Servomotor 3 mit Drucköl. 14 ist eine feste Blende.
Zum Leistungsregler 8 gehört eine Spule 15, die von der zu regelnden Lei stung beeinflusst wird. Es kann sich dabei um die von der Kraftmaschine selbst erzeugte Übergabeleistung an das Netz handeln oder um eine Übergabeleistung von einem Netz an ein anderes. Mit steigender Leistung übt die Spule 15 eine zunehmende, nach amten gerich tete Kraft aus. Eine Spule 16 übt dagegen eine nach oben gerichtete Gegenkraft aus, die sich dem einzuhaltenden Sollwert der Lei stung entsprechend einstellen lässt, indem ein Schieber 18 auf einem Widerstand 17 ver schoben wird.
Der Widerstand 17 ist an eine nicht gezeigte Stromquelle angeschlossen. 20 -Lind 21 bezeichnen Blattfedern, an denen der Leistungsregler 8 befestigt ist, so dass er sich reibungslos in vertikaler Richtung unter dem Einfluss der Spulen 15, 16 bewegen kann. Die Vorsteuerung 11 wirkt als Begrenzungsvor richtung für den Hub des Stufenkolbens 12, welcher Hub sich ferner durch Anschläge 22, 221 begrenzen lässt. Die Bewegung des Kol bens 12 wird durch ein Gestänge 23, 24, das feste Drehpunkte 25' bzw. 25 aufweist, auf. den Servomotor 3 übertragen.
Somit wird den Hubgrenzen des Stufenkolbens 12 ein be stimmter Verstellhub des Servomotors 3 zu geordnet. 26 bezeichnet einen Schieber mit Gelenk 27, der sich mit Hilfe einer Einstell vorrichtung 28 relativ zum Gestänge 23, 24 einstellen lässt, und 29 bezeichnet eine Druck feder zum Andrücken des Gestängeteils 24 und des Schiebers 26 an den Gestängeteil 23. Durch Verstellen des.
Schiebers 26 lässt sich das Übersetzungsverhältnis der Bewegung zwischen der Vorsteuerimg 11 und dem Servo motor 3 verändern und damit der Hub des Servomotors 3, der den Grenzlagen dieser vom Leistungsregler 8 beeinflussten Vorsteue- rung 11 zugeordnet ist. 30 ist ein Handrad zur Einstellung des Servomotors 3.
Im weite ren bezeichnen 31 bis 39 Steuerpunkte und 40 bezeichnet eine Anzeigevorrichtung für die Stellung der Vorsteuerung 11, Die Wirkungsweise der beschriebenen Re gelvorrichtung ist folgende: Bei kleinen Fre- quenzänderungen greift der Drehzahlregler 7, wie es aus Stabilitätsgründen notwendig ist, ein, indem er über Steuerpunkt 35 den Servo motor 3 bewegt. Ist dabei der Servomotor 3 im Sinne steigender Leistung verstellt wor den, so nimmt die von der Spule 15 erzeugte, nach unten gerichtete Kraft zu, so dass der Leistungsregler 8 vermittels des Steuerventils 9 den Ausfluss durch die Öffnung 10 vermin dert.
Der Druck über dem Stufenkolben 12 steigt infolgedessen, so dass sich dieser Kolben nach unten bewegt und dabei über das Ge stänge 23, 24 den Servomotor 3 so lange schliesst, bis infolge Herabsetzung der von der Turbine 1 erzeugten Leistung die von der Spule 15 gemessene Regelleistung wieder auf den Sollwert zurückgeht, welcher der Kraft entspricht, die von der Spule 16 nach oben ausgeübt wird. Durch die abweichende Lei stung der Turbine 1 wird somit vom Lei- stunsregler 8 im Rahmen der Grenzlagen der Vorsteuerung 11 über den Steuerpunkt 33 die ursprüngliche Leistung wieder hergestellt, so dass also die Steuerpunkte 38, 37, 36 und 34 wieder in ihre ursprüngliche Lage gebracht werden.
Steuerpunkt 34 wirkt somit nach Wie derherstellung der Beharrung als fester Dreh punkt.
Entsprechen die Steuerpunkte 331 und 33z den Grenzlagen des Stufenkolbens 12, so ist nur ein Hub des Drehzahlreglers von<B>351</B> nach 351 notwendig; um die ganze Hubver schiebung des Stufenkolbens 12 entsprechend 331 bis<B>322</B> auszugleichen. Sobald der Stufen kolben 12 eine seiner Grenzlagen erreicht hat und damit stillgesetzt wird, beherrscht der Drehzahlregler 7 allein den Servomotor 3. Die Vorsteuerung 11 ist also nur innerhalb der Drehzahlzone wirksam, die dem Hub 351 bis 35z entspricht.
Die gestrichelt eingezeichneten Lagen der Übersetzungsgestänge 23 und 24 stellen die Grenzen dar, die durch Bewegung des Stufen kolbens 12 innerhalb seines Hubbereiches bei der dargestellten Stellung des Schiebers 26 entstehen. Diesen Grenzen entsprechen die äussersten Stellungen 331 und<B>331</B> des Steuer punktes 33. Entspricht die Periodenzahl der Frequenz dem Sollwert 50 Hertz, dann be steht die dargestellte Mittellage für den Stu fenkolben 12, den Anzeiger 40 und den Dreh zahlregler 7 mit seinem Steuerpunkt 35. Bei konstanter Netzfrequenz von 50 Perioden ist Steuerpunkt 35 fester Drehpunkt.
Man erkennt aus den gestrichelt gezeich neten Stellungen der Gestänge zwischen den Steuerpunkten 33 und 38, dass zwischen den Grenzlagen des Stufenkolbens 12, denen eine Verstellung des Steuerpunktes 33 zwischen den Punkten 331 und<B>33'</B> entspricht, sich der Servomotor 3 nur von 381 nach<B>381</B> verstellen lässt, was nur einem Bruchteil seines vollen Hubes zwischen 383 und 384 entspricht. Dem vollen Hub 383 bis 384 entspricht bei still stehendem Steuerpunkt 33 die volle Statik des Drehzahlreglers 7, entsprechend seinem Hub 353 bis 354.
Die Drehzahlgrenzen, ent sprechend 351 bis 353, die, wie dargestellt, der Drehzahlzone entsprechen, innerhalb deren der Leistungsregler 8 wirksam ist, sind also nur ein Bruchteil des Hubes<B>35'</B> bis 354, wel cher der vollen Statik des Drehzahlreglers 7 entspricht. Durch enge Hubgrenzen des Stu fenkolbens 12 lässt sich also in Verbindung mit dem Übersetzungsgestänge 23, 24 und dem Schieber 26 die Drehzahlzone, innerhalb deren der Leistungsregler 8 wirksam ist, auf einen beliebig kleinen Bruchteil der Drehzahl statik heruntersetzen.
Es ist also zulässig, den Drehzahlregler mit beliebig grosser Statik von zum Beispiel 5 ,wo arbeiten zu lassen und trotzdem beliebig kleine Drehzahlzonen von zum Beispiel<I>1</I> Jo zu schaffen, bei deren Überschreitung nach oben oder unten in Störungsfällen der Dreh zahlregler 7 die Kraftmaschine allein be herrscht. Eine kleine Drehzahlzone von zum Beispiel 1 % bedeutet aber gleichzeitig einen geringen Verlust an Regelbereich des Dreh zahlreglers 7. Ein Verlust von nur 1 % Regel bereich ist bei 15<B>%</B> gesamtem Drehzahlregel bereich meist vollkommen belanglos.
Wenn aber selbst zur Wiederherstellung des ur sprünglichen Drehzahlregelbereiches eine stär- leere Feder des Drehzahlreglers 7 zu verwen den ist, nämlich für 16 statt<B>15%</B> Regel bereich, so ist der Unterschied so gering, dass die Erhöhung der Unempfindlichkeit im Ver hältnis 16 zu 15 praktisch belanglos bleibt.
Da dem freien Hub des Stufenkolbens 12 nur ein Bruchteil des Hubes des Servomotors 3 zugeordnet ist, so gelingt es, auch ohne Ka tarakt die Stabilität des Leistungsreglers 8 sicherzustellen, indem man grosse theoretische Schliesszeiten der Vorsteuerung 11 herstellt und dafür sorgt, dass die Verstellgeschwin- digkeit dieser Vorsteuerung mit dem Aus schlag des Leistungsreglers 8 zunimmt.
In der theoretischen Schliesszeit der Vorsteuerung 11 würde der Servomotor 3 unter dem Einfluss des Leistungsreglers 8 den vollen Hub durch laufen. Da nun aber die Vorsteuerung 11 den Servomotor 3 nur um einen Bruchteil seines vollen Hubes verstellen kann, ist die hierzu erforderliche effektive Schliesszeit der Vor steuerung 11 nur ein Bruchteil ihrer theo retischen Schliesszeit. Die Stabilität, für die.
es nur auf die theoretische Schliesszeit der Vorsteuerung 11 ankommt, wird also durch eine kleinere effektive Schliesszeit der Vor steuerung 11 hergestellt. Der kürzeren Schliess zeit entsprechen grössere Verstellgeschwindig- keiten, also grössere Verstellbewegungen be wirkende Druckunterschiede am Steuerventil 9, die ohne weiteres die Unempfindlichkeit der Vorsteuerung 11 überwinden können.
Man kommt ferner mit kleineren Vorsteue- rungen 11 aus, wenn man nicht mehr darauf angewiesen ist, durch genügend grosse ver drängte Ölvolumen eine lange effektive Schliesszeit herzustellen.
Trotzdem die Vorsteuerung 11 den Servo motor 3 nur um einen Bruchteil seines vollen Hubes verstellen kann, lässt sich dennoch jede beliebige konstante Leistung einstellen, indem das Handrad 30 imstande ist, den Servomotor 3 um seinen vollen Hub zu verstellen.
Der Übergang auf eine andere konstant zu haltende Leistung geschieht zum Beispiel in folgender Weise und Reihenfolge: Der Schieber 18 des Widerstandes 17 wird in die Stellung- gebracht, die- der neuen, zum Bei- spiel grösseren Leistung entspricht, die kon stant zu halten ist. In der Spule 16 entsteht ; dann eine grössere, nach oben gerichtete Kraft, durch die das Steuerventil 9 mehr ge öffnet wird. Da nun der Druck über dein Kolben 12 sinkt, so bewegen sich der Steuer punkt 31 und damit auch die Steuerpunkte ; 32 und 33 nach oben, bis die Grenzlage 33' erreicht ist.
Dabei öffnet der Servomotor 3 nur um den geringen Betrag, der Steuer punkt 38 nach 38' bringt. Es wird angenom men, dass die Verstellung des Schiebers 18, einer grösseren Leistungsänderung entspricht als die von der Vorsteuerung 11 bewirkte Öffnung des Servomotors 3 von 38 nach 38'. Das Erreichen der Grenzlage des Stufenkol bens 12 erkennt der Wärter daran, dass der Zeiger 40 aus der gezeichneten Mittellage nach rechts ausschlägt und stehenbleibt.
Der Wärter öffnet nun durch Verstellen des Handrades 30 nach unten den Servomotor 3, wodurch die Turbine 1 mehr Leistung abgibt. Dadurch wächst die nach unten gerichtete Kraft der die Leistung messenden Spule 15, was das Steuerventil 9 zu schliessen veranlasst. Dies ruft eine Bewegung des Stufenkolbens 12 nach unten und des Zeigers 40 gegen seine Mittellage hin hervor.
Der Wärter setzt die Verstellung des Handrades 30 so lange fort, bis der Zeiger 40 die Mittellage erreicht hat, wonach die neue Leistung eingehalten wird, wenn die Frequenz des Netzes 50 Hertz be trägt.
Auch bei der eingestellten neuen Leistung kann der Drehzahlregler 7 in Störungsfällen eingreifen. Bei sinkender Drehzahl bewegt sich Steuerpunkt 35 nach oben und öffnet durch Servomotor 3 die Turbine 1. Die zu nehmende Leistung verursacht über die Spule 15 ein Schliessen des Steuerventils 9, so dass der Stufenkolben 12 nach unten geht, bis die Grenzlage entsprechend Steuerpunkt 332 er reicht ist, um dann dort stehenzubleiben. So bald der Drehzahlregler 7 den Steuerpunkt 35 nach 35' verstellt hat, wozu zum Beispiel 0,5 % Drehzahlabsenkung notwendig ist, be herrscht dann der Drehzahlregler 7 die Kraft maschine 1 allein und kann diese bei weiter sinkender Drehzahl ganz öffnen und somit.
dazu beitragen, einen Zusammenbruch des Netzes zu vermeiden.
Die Drehzahlzone, auf die sich die Wir kung des Leistungsreglers 8 beschränkt, lässt sich zum Beispiel durch Verstellen der An schläge 22, 221 verändern oder durch Ver stellen des Schiebers 26, indem dem gleichen Hub des Stufenkolbens 12 ein anderer Hub des Servomotors 3 zugeordnet wird. Auf diese Weise lässt sich im Betrieb die Drehzahlzone den Erfordernissen anpassen, und zwar ohne die Statik des Drehzahlreglers 7 zu verän dern.
Um den gleichen Leistungsreglers 8 auch verwenden zu können, wenn zu gewissen Zei ten nicht die von der Kraftmaschine 1 selbst an das Netz abgegebene Übergabeleistung konstant zu halten ist (Maschinenregelung), sondern die Übergabeleistung zwischen zwei Netzen (Netzregelung), kann es zweckmässig sein, das vom Schieber 26 eingestellte Über setzungsverhältnis so stark verstellbar zu ma chen, dass der Vorsteuerung 11 der ganze Hub des Servomotors 3 zugeordnet werden kann.
Bei Regelung der Übergabeleistung zwischen zwei Netzen kann es nämlich zweck mässig sein, dass der Leistungsregler 8 im stande ist, die von ihm beherrschte Kraft maschine 1 so zu steuern, dass sie ihren vollen Leistungsbereich zwischen Leerlauf und Voll- last hergeben kann, damit diese Kraft- masehine allein die Verbrauchsunterschiede im eigenen Netz weitgehend ausgleichen kann.
Beim vorliegenden Beispiel hat der Lei stungsregler 8 sowohl zur Netzregelung als auch zur Maschinenregelung zu dienen. Die Umstellung des Schiebers 26 beim Übergang von der Netzregelung zur Maschinenregelung auf eine Stellung, bei der dem vollen Hub der Vorsteuerung 11 mir ein Bruchteil des Hubes des Servomotors 3 entspricht - solange der Leistungsregler 8 unter dem Einfluss der Leistung steht, die von der Kraftmaschine 1 selbst erzeugt wird -, bedingt folgenden be deutenden Vorteil: Der Bereich der Über gabeleistungen zwischen zwei Netzen, den man durch die Spule 15 des Leistungsreglers 8 muss messen können, ist fast immer um ein Vielfaches, z.
B. dreimal, grösser als bei Re-, gelung auf konstante Leistung der Kraft maschine 1. Bei gleichem Übersetmingsver- hältnis zwischen Vorsteuerung 11 und Servo motor 3 ist also nach Umstellung der Lei stungsspule 15 von Maschinenregelung auf Netzregelung die gemessene Leistungsände rung d P für den gesamten Messbereich, der in beiden Fällen den gleichen maximalen Ausschlag des Leistungsreglers 8 auslöst, drei mal grösser. Der Leistungsregler 8 übt also erst bei dreimal grösseren Leistungsänderun gen die gleiche regelnde Wirkung aus. Wie bekannt, wird hierdurch die Stabilität ver stärkt, aber der Regelvorgang verlangsamt.
Man musste deshalb bisher eine verlang samende Überstabilität bei der Netzregelung in Kauf nehmen, um zu verhindern, dass bei der Umstellung auf Maschinenregelung der Leistungsregler unstabil wird. Dagegen kann man ohne jede Rücksicht auf die Stabilität der Maschinenregelung die Netzregelung so schnell wirken lassen, wie es die Stabilität der Netzregelung zulässt, wenn man bei der Umstellung auf Maschinenregelung dem maxi malen Hub der Vorsteuerung 11 nicht mehr den vollen, sondern nur einen Bruchteil des Servomotorhubes 3 zuordnet. Je kleiner näm lich die Leistung PmaX ist, die zwischen den Grenzlagen der Vorsteuerung 11 gesteuert wird, um so grösser ist, wie bekannt, die Sta bilität.
Stellt man also beim Übergang von der Netzregelung zur Maschinenregelung durch Schieber 26 ein Übersetzungsverhältnis zwischen Vorsteuerung 11 und Servomotor 3 ein,. das zehnmal kleiner ist, so wächst die Stabilität auf das Zehnfache gegenüber un verändertem Übersetzungsverhältnis. Die Sta bilität ist dann bei Maschinenregelung noch besser als bei Netzregelung, so dass man die Reglerkonstanten für beste und schnellste Netzregelung vorsehen kann, ohne befürchten zu müssen, dass bei Umstellung auf Maschi nenregelung keine Stabilität mehr vorhanden ist.
Bei Maschinenregelung ist aber eine mit Überstabilität verbundene langsame Regelung belanglos, weil man nicht wie bei Netzrege- lang plötzliche Verbrauchsänderungen m8g- lichst schnell ausgleichen, sondern mit voller Stetigkeit eine konstante Leistung der Kraft maschine einhalten will.
Die Betätigung des Handrades 30 kann auch in bekannter Weise durch eine Fern betätigung mit Hilfe eines zusätzlichen Ver- stellmotors ergänzt sein.
Der Drehzahlregler 7 kann einen Katarakt erhalten, der eine temporäre Statik herstellt. Ebenso kann die Vorsteuerung 11 für den Leistungsregler 8 durch einen Katarakt er gänzt werden, der in bekannter Weise eine temporäre -Statik des Leistungsreglers her stellt.
Der Leistungsregler 8 kann auch nach einem Frequenz-Leistimgsgesetz regeln, statt bei allen Frequenzen, also Drehzahlen, auf die gleiche konstante Leistung zu regeln. Ausser der Vorsteuerung 11 für den Lei stungsregler 8 kann man auch für den Dreh zahlregler 7 eine Vorsteuerung vorsehen.
Falls die Anschläge 22, 221 nicht vorhan den sind, bildet die Vorsteuerung 11 selbst die Begrenzungsvorrichtung für die Dreh zahlzone durch ihren maximalen Hub.
In den Fällen, in denen die Stellung des Servomotors 3 mindestens angenähert ein brauchbares Mass für die Leistung der Kraft maschine 1 ist, kann man die Spule 15 von einer die Stellung des Servomotors 3 anzei genden Messgrösse beeinflussen lassen.
Dies kann zLun Beispiel dadurch geschehen, dass der Servomotor 3 in an sich bekannter Weise, wie bei elektrischer Fernanzeige der Servomotor stellung, .einen elektrischen Widerstand oder eine Induktionsspule betätigt, deren Span nung sich mit der Stellung des Servomotors 3 verändert. An diese Messspannung wird dann die Spule 15 angeschlossen, die das Verstell mittel 8 beeinflusst.
Wenn man, nicht ohnehin, z. B. zur Netz regelung, einen Leistungsregler braucht, kann man statt dessen die Vorsteuerung auch di rekt durch ein das Zuflussorgan 2 der Kraft maschine steuerndes Gestänge betätigen.
In Fig: 2 ist mit einer weitgehenden Schematisie- rimg ein Ausführungsbeispiel einer solchen P,egelungsvorrichtung dargestellt, wobei Teile, die solchen der Fig.1 entsprechen, mit den selben Bezugszeichen wie in letzterer belegt sind. Die Begrenzungsvorrichtungen bestehen wiederum aus Anschläge 22, 221, und ferner sind zur Einstellung der Grenzzone die Teile 23, 24, 26 und 28 vorgesehen. Um den An schlag 22 zu erreichen, muss sich der Steuer punkt 34 nach 341 verstellen, was eine Ver stellung des Steuerpunktes 41 nach 411 zur Folge hat.
Ein Verstellmittel 42 dreht sich dabei um den festen Punkt 43, wobei der Steuerpunkt 44 nach der Stellung 441 ver stellt und dabei der Anschlag 22 erreicht wird. 45 bezeichnet eine Zugdruckfeder, die gespannt bzw. entspannt wird, wenn der An schlag 22 bzw. 211 erreicht ist, damit der Drehzahlregler 7 unter Überwindung dieser Feder 45 sich weiterbewegen kann.
Die Leistung der Kraftmaschine bleibt innerhalb der Wirkungszone des Verstellmit- tels nicht mehr vollständig konstant. Einer konstanten Leistung würde ein Stillstand des Steuerpiuiktes 34 entsprechen, so dass zwi schen den Grenzlagen 33 und 333 der Steuer punkt 35 nach 355 bewegen würde. Da aber der Steuerpunkt 34 nach 341 kommt, ist eine zusätzliche Drehzahländerung notwendig, die den Steuerpunkt 35 nach 351 statt nach 35' bringt.
In Fig.3 sind die entstehenden Zusam menhänge zwischen Drehzahl und Leistung dargestellt. Als Abszisse ist die Leistung P gewählt, wobei der der Punkt 0 dem Leer lauf und 1/1 der Vollast der Kraftmaschine entspricht. Die Ordinate stellt die Drehzahl n im Arbeitsbereich des Drehzahlreglers dar. Punkt 46 entspricht der Drehzahl im Leer lauf.
Denkt man sich zunächst die Mittel zur Herstellung einer von der Drehzahl nahezu unabhängigen Leistung innerhalb der Grenz zone (Grenzsteuerung ) ausser Wirkung, so entspricht Punkt 47 der Drehzahl bei Voll- last. Die Strecke 46 bis 471 ist die mit Sta- tik bezeichnete Drehzahländerung zwischen Vollast und Leerlauf im Beharrungszustand.
Die auf eine vollkommen konstante Leistung regelnde Grenzsteuerung hält die dem Punkt 48 entsprechende Leistung so lange aufrecht, bis die Drehzahl Punkt 49 erreicht, worauf zwischen den Punkten 49 und 50 der Dreh zahlregler wieder mit normaler Statik arbei tet. Es entsteht so die Drehzahlzone 48 bis 49, die sich durch die Begrenzungsvorrichtungen einstellen lässt, wie gezeigt wurde.
Bei der Anordnung nach Fig.2 ist nun die Leistung bei den beiden Grenzlagen ent sprechend den Anschlägen 22, 221 nicht die gleiche. Vielmehr entsteht beim Übergang von einer Grenzlage zur andern sowohl eine Lei stungsänderung als auch eine zusätzliche Drehzahländerung gegenüber der auf ganz konstanter Leistung regelnden Grenzsteue rung. Dementsprechend wandert Punkt 49 in Fig. 3 zum Beispiel nach 491. Da im allgemei nen die Verstellbewegungen zwischen den Grenzlagen 49 und 491 für Grenzsteuerung, Servomotor und Drehzahlregler als linear an genommen werden können, so entsteht auch zwischen Punkt 48 und 491 eine lineare Be ziehung zwischen Drehzahl n und Leistung P.
Die Neigung der Geraden 48-491 kennzeich net die Drehzahlstatik innerhalb der Grenz zone. Entsprechend der stärkeren Neigung ist diese Statik grösser als die Statik des Dreh zahlreglers gemäss der schwächer geneigten Geraden 46-47. Bei ganz konstanter Lei stung innerhalb der Grenzzone gemäss dem Linienzug 48-49 ist die Drehzahlstatik un endlich.
Würde man nun die der Neigung der Ge raden 48-491 entsprechende Drehzahlstatik beibehalten und eine breitere Grenzzone ein stellen, so käme man vom Punkt 491 nach Punkt 492. Dadurch würde sich die Leistungs abweichung zwischen den Grenzlagen der Grenzsteuerung vom Wert 48-48i auf den viel grösseren Wert 48-482 vergrössern, was völlig unzulässig sein kann.
Es gelingt, die Leistungsabweichung 48-48i auch beim Über- gang zur breiteren Grenzzone aufrechtzuerhal ten, wenn man gleichzeitig innerhalb der Grenzzone eine grössere Drehzahlstatik ein stellt, entsprechend dem Linienzug 48-493.
Es kann auch erwünscht sein, zum Bei spiel zu bestimmten Zeiten ohne jede Lei- stungsabweichung, also mit der Drehzahlsta tik Unendlich, zu arbeiten, was mit der An ordnung nach Fig.2 nicht möglich ist. Bei Alleinbetrieb der Kraftmaschine im Störungs fall wirkt sich dann die Grenzzone der Dreh zahl, innerhalb derer der Drehzahlregler ganz wirkungslos ist, wie ein totes Spiel aus, was die Stabilität, wie bekannt, aufheben kann. Deshalb kann es zweckmässig sein, den Dreh zahlregler zunächst unbehindert durch die Grenzsteuerung wirken zu lassen, damit er stabil bleibt, und die Korrektur auf konstante Last mit einer gewissen Verzögerung vorzu nehmen.
Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem sich innerhalb der Grenzzone jede belie bige Drehzahlstatik bis zum Wert Unendlich einstellen lässt und bei dem ferner die Mittel zur Herstellung einer nahezu konstanten Lei stung imstande sind, mit Verzögerung zu ar beiten. Die mit der Fig.1 übereinstimmenden Teile sind in dieser Fig.4 mit den gleichen Bezugszeichen belegt. Die Vorsteuerung 11 dient zugleich als Begrenzungsvorrichtung für die Grenzlagen des Stufenkolbens 12. Es bezeichnen ferner 51 und 52 Zugfedern, und 53 bezeichnet ein Gestänge, das durch eine Gabel 54 mit einer Einstellvorrichtung 541 verbunden ist. 55 und 56 sind feste Dreh punkte.
Ein Übersetzungsgestänge 57, 58 mit Schieber 59 gestattet, die Vorsteuerung 11 mit einstellbar veränderlicher Drehzahlstatik arbeiten zu lassen. 60 ist ein fester Drehpunkt für ein Gestänge 61 mit Handgriff 62, das zur gleichzeitigen Verstellung des Schiebers 26, mit dem sich die Grenzzone verstellen. lässt, und des Schiebers 59, der zur Verände rung der Drehzahlstatik in der Grenzzone vorgesehen ist, dient.
Das Gestänge 61 trägt ausserdem eine Hülse 621 und eine Anzeige skala 63; in der Hülse 621 ist eine Verstell stange 64 des Schiebers 59 schraubbar beweg-, lieh. Ferner bezeichnet 641 ein Gelenk, 65 eine Einstellvorrichtung und 66 eine mit der Verstellstange 64 verbundene Scheibe, die zur Ablesung auf Skala 63 dient.
67 ist ein ein- stellbares Ventil, mit dem sich die Verzöge-, rung einstellen lässt, mit welcher die Vor- Steuerung 11 arbeitet. 68 ist ein Hubmagnet ventil, mit dem sich der Zufluss von Pumpe 13 abstellen lässt. Im weiteren bezeichnet 69 einen unrunden Nocken, der im festen Dreh punkt 70 gelagert ist und vom Gestänge 24 über ein Gestänge 71 betätigt wird.
Dieser Nocken 69 dient zur Verstellung des Steuer punktes 33, der durch eine Druckfeder 72 an den Nocken 69 angedrückt wird. 73 ist ein Katarakt mit Zugdruckfeder 74, der in be- kanÜter Weise dazu dient, temporär den Drehzahlregler 7 mit höherer Statik arbeiten zu lassen, indem ein Rückführkolben 75 bei Bewegung des Zuflussorganes 2 nach oben Drucköl in den Katarakt 73 pumpt, das durch eine einstellbare Blende 76 mit der Zeit wieder abfliesst. 77 ist ein Abflussventil,
das über einen festen Drehpunkt 78 von der Vor steuerung 11 betätigt wird, und 771 bezeich net eine weitere Blende.
Der ausgezogenen Lage der Punkte 33, 34, 35 entspricht die höchste Drehzahl der Dreh zahlzone. Der andern Grenzlage<B>333</B> würde bei konstanter Leistung, also unverändertem Steuerpunkt 36, der Steuerpunkt 377 entspre chen. Um mit Drehzahlstatik zu arbeiten, muss aber - wie für Fig. 2 gezeigt wurde der Steuerpunkt 34 nach 341 und der Steuer punkt 35 nach 35$ kommen. Bei sinkender Drehzahl bewegt sich Steuerpunkt 35 nach oben, das Steuerventil 10 schliesst und bringt .infolge Abwärtsbewegung des Stufenkolbens 12 den Steuerpiuikt 33 nach 333 in die Grenz lage.
Die Bewegung kommt zum Stillstand, wenn. Abflussventil 9 in die ursprüngliche Lage zurückkehrt. Bei der Abwärtsbewegung des Stufenkolbens 12 wird über Gestänge 58 und 57 die Zugfeder 52 entspannt. Damit Abflussventil 9 in seine ursprüngliche Lage kommt, muss also auch die Zugfeder 51 im Beharrungszustand weniger gespannt sein.
.Dies ist der Fall, wenn der Steuerpunkt 34 eine höhere Lage einnimmt, was, wie gezeigt wurde, bei Vorhandensein einer endlichen Statik in der Drehzahlzone der Fall sein muss. Durch Verstellen des Schiebers 59 nach rechts -wird die Rückwirkung der Bewegung des Stufenkolbens 12 auf die Feder 52. immer kleiner.
Sie hört ganz. auf, wenn der Schieber 59 bis zum Drehpunkt 56 verschoben' wird, wobei dann dem ruhenden Steuerpunkt 521 in der ganzen Grenzzone die gleiche Behar- rungsstellung von Steuerpunkt 34 zugeordnet ist. Die Leistung ist dann in der ganzen Grenzzone konstant, das heisst die Drehzahl statik unendlich. Schieber 59 gestattet also eine Änderung der Drehzahlstatik von jedem endlichen Wert bis zum Wert Unendlich.
Der Handgriff 62 gestattet sowohl die Drehzahlstatik in der Grenzzone durch Schie ber 59 als. auch die Breite der Grenzzone zu verstellen. Bei Verschiebung des Handgriffes 62 nach rechts wird die Grenzzone grösser, weil den Grenzlagen des Kolbens 12 eine grö ssere Verstellung des Zuflussorganes 2 zuge ordnet ist; gleichzeitig wird, wie gezeigt wurde, die Drehzahlstatik grösser. Nach Fig. 3 kann man bei richtiger Bemessung hierdurch die Leistungsabweichung 48-481 auch bei der breiteren Drehzahlzone mindestens an genähert einhalten. Diese Leistungsabwei chung lässt sich auf Skala 63 eintragen.
Durch Verdrehen der Einstellvorrichtung 65 wird der gleichen Grenzzone eine andere Drehzahl statik, also eine andere Leistungsabweichung, zugeordnet, die sich wiederum auf Skala 63 eintragen lässt. Somit dient die Einstellvor richtung 65 zur Einstellung der Leistungs abweichung, die man innerhalb der Grenz zone zulassen will.
Statt die Verzögerung der Vorsteuerung 11 durch das Einstellventil 67 zu verändern, womit nur die maximale Verstellgeschwindig- keit dieser Vorsteuerung 11 beeinflusst wird,
kann man durch die Einstellvorrichtung 5A1 der gleichen Verstellung des Steuerpunktes 34 eine andere Hubänderung des Steuerven tils 9 und damit eine andere Verstellgeschwin- digkeit der Vorsteuerung 11 zuordnen. Für die Stabilität bei Alleinbetrieb der Kraft inaschinekann es zweckmässig sein, auf diese Weise nicht nur die maximale Verstell geschwindigkeit der Vorsteuerung 11 herab zusetzen,
sondern auch die bei kleinsten Ab weichungen entstehende Verstellgeschwindig- keit.. Die gleiche -Verzögerung .für- die Vor- steuerung erreicht man in bekannter Weise durch Einführung eines Kataraktes.
Beim Alleinbetrieb der Kraftmaschine kann es, insbesondere für das Parallelschal- ten, zweckmässig sein, die Wirkung der Mit tel zur Herstellung einer nahezu von der Drehzahl unabhängigen Leistung ganz aufzu heben. Dies geschieht beim Ausführungsbei spiel nach Fig. 4 durch das Hubmagnetventil 68, das sich bei Bedarf von der Schaltwarte aus betätigen lässt.
Es kann zweckmässig sein, innerhalb der Grenzzone nicht mit einer konstanten Dreh zahlstatik zu arbeiten, die durch eine propor tionale Zuordnung zwischen Drehzahl und Verstellbewegung des Zuflussorganes 2 ent steht. Eine nach beliebigem Gesetz sich än dernde Drehzahlstatik innerhalb der Grenz zone erreicht man durch geeignete Form gebung des Nockens 69, der die Verbindung zwischen Vorsteuerung 11 und Zuflussorgan 2 nach einem beliebigen krummlinigen Gesetz herzustellen gestattet.
Bei Wasserturbinen wird meist der Kata rakt 73 verwendet, um in bekannter Weise eine temporäre Drehzahlstatik herzustellen, die um ein Vielfaches grösser ist als die per manente Drehzahlstatik im Beharrungs zustand, von der bisher die Rede war. Wenn man nun im Beharrungszustand in der Grenzzone eine zum Beispiel zehnmal grössere Drehzahlstatik herstellt, also zum Beispiel <B>50%</B> Drehzahlstatik statt<B>5%</B> ausserhalb der Grenzzone, und die temporäre Statik des Drehzahlreglers 7, die durch den Katarakt 73 hergestellt wird, zum Beispiel wiederum zehnmal grösser als die permanente Drehzahl statik macht, so ist temporär die Drehzahl statik in der Grenzzone hundertmal grösser als ausserhalb der Grenzzone, also<B>50090'</B> statt 5 , .
Der Drehzahlregler 7 ist also temporär in der Grenzzone praktisch vollkommen wir kungslos, und man muss erst das Abblasen des Kataraktes 73 abwarten, bis der Dreh zahlregler 7 zur Wirkung kommt.
Viel zweckmässiger wäre es, wenn der Ka tarakt 73 in der Grenzzone ohne Wirkung wäre, da oft schon eine permanente Dreh- zahlstatik von zum Beispiel 50J in der Grenzzone genügen kann, um die Stabilität. sicherzustellen, die man ausserhalb der Grenz zone durch den Katarakt 73 herzustellen ver sucht. Der Drehzahlregler 7 wäre dann sofort wirksam, und die Verzögerung, mit der man eventuell die Vorsteuerung einwirken lässt, kann gering sein, und ferner muss dann nicht erst abgewartet werden, bis der Katarakt 73 durch die Blende 76 abbläst.
Die Vorsteue- rung 11 lässt sich also kleiner ausführen, weil es nicht notwendig ist, sehr grosse Verzöge rungen vorzusehen, die sich, wie oben dar gestellt, praktisch nur mit grossen Vorsteuer zylindern ausführen lassen.
Die Ausschaltung der Kataraktwirkung in der Grenzzone bewirkt das Abblaseventil 77, welches nur schliesst, wenn die Vorsteuerung 11 eine ihrer Grenzlagen erreicht.. Der Kata rakt 73 ist also nur in den Grenzlagen der Vorsteuerung 11 wirksam, also nur ausserhalb der Grenzzone.
Es kann auch Fälle geben, in denen selbst die hohe permanente Drehzahlstatik in der Grenzzone nicht genügt, um die Stabilität sicherzustellen, so dass man hierzu den Kata rakt 73 muss mitwirken lassen. Bei der höhe ren permanenten Drehzahlstatik in der Grenz zone kommt man aber mit viel kleineren ver zögernden Kataraktzeiten aus, die man durch viel grössere Ausflussquerschnitte erreicht. Die Blende 771, die grösser ist als die ausser halb der Grenzzone wirksame Blende 76, ge stattet, dem Rechnung zu tragen.
Statt durch kürzere -Kataraktzeiten kann man in der Grenzzone die Wirkung des Kataraktes auch dadurch herabsetzen, dass man die von ihm hergestellte temporäre Drehzahlstatik vermin dert.
Um. grössere Verstellkräfte und Verstell wege zu erhalten, kann es zweckmässig sein, die Vorsteuerung 11 nicht durch den den Servomotor steuernden Steuerpunkt 34 zu betätigen, sondern durch den Servomotor selbst, der in Fig. 2 und 4 zur Vereinfachung nicht dargestellt ist.
Ein anderes Mittel, um über grosse Ver- stellwege zu verfügen, besteht darin, die Mit- tel zur Herstellung einer nahezu konstanten Leistung innerhalb der Grenzzone nicht durch den nahezu in Ruhe bleibenden Steuer punkt 34 zu steuern, sondern durch den Dreh- zahlregler 7.
Fig. 5 zeigt eine Ausführung dieser Art, in der wiederum Teile, die solchen der Fig.1 entsprechen, mit denselben Bezugs zeichen wie in Fig.1 belegt sind.
Die An schläge 221, 22 dienen wiederum als Begren- zungsvorrichtungen. Ferner ist auch die Übersetzungsvorrichtung, bestehend aus Ge stänge 23, 24, Schieber 26 und Einstellvor richtung 28, vorhanden. 79 bezeichnet eine Zugdruckfeder; 80, 83 und 84 sind feste Drehpunkte und 81 und 82 Steuerpunkte. 85 und 86 sind Übersetzungsgestänge mit Schie ber 88; ferner bezeichnet 87 ein Gelenk und 89 eine Einstellvorrichtung.
Die in Fig. 5 gezeigte Regelvorrichtung wirkt folgendermassen: Bei sinkender Dreh zahl hebt der Drehzahlregler 7 den Steuer- punkt 35 nach 35 . Da die Zugdruckfeder 79 von ihrer ungespannten Mittellage nur dann abweicht, wenn die Anschläge 22 oder 221 erreicht werden, so folgt der Steuerpunkt 81 den Bewegungen des Drehzahlreglers 7, in dem er sich nach 811 verschiebt. Demzufolge kommen die Steuerpunkte 82 und 821 und 33 nach 334.
Bei der gezeichneten Anordnung bleibt der Steuerpunkt 34 immer in der Blei. chen Stellung, die Leistung bleibt also kon stant, trotzdem sich die Drehzahl verändert, da die Wirkung der Verstellung 35-35a durch die Verstellung 33-334 kompensiert wird. Die Drehzahlstatik ist also unendlich. Statt dessen lässt sich aber eine endliche Drehzahlstatik herstellen, indem man durch die Einstellvorrichtung 89 den Schieber 88 verschiebt.
Durch das veränderte Überset zungsverhältnis ist dann der gleichen Verstel lung 35-35a eine andere Verstellung 33-.334 zugeordnet. Steuerpunkt 34 bleibt dann nicht mehr bei allen Drehzahlen unverändert, son dern er verschiebt sich mit der Drehzahl. Es sind also auch innerhalb der Grenzzone ver schiedenen Drehzahlen abweichende. Stellun gen des Zuflussorganes 2 zugeordnet, das heisst es iA eine endliebe Drehzahlstatik vor- banden.
Je nachdem man den Schieber 88 gegenüber der eingezeichneten Stellung auf die eine oder andere Seite verschiebt, weicht der Steuerpunkt 34 bei sinkender Drehzahl nach umgekehrten Richtungen ab. Die Um kehr der Beziehung zwischen Drehzahl und Stellung des Zuflussorganes 2 bedeutet den Übergang von einer positiven zu einer nega tiven Drehzahlstatik. Man kann also bei Be darf auch eine negative Drehzahlstatik in der Grenzzone einstellen.
Zur Betätigung des Steuerpunktes 33 lässt sich bei der Anordnung nach Fig. 5 in der selben Weise, wie für die Fig.1 und 4 ge zeigt, ein zum Beispiel hydraulisch betätigter Steuerkolben verwenden, und ferner können auch die im Zusammenhang mit Fig.4 be schriebenen Mittel vorgesehen werden, um die Steuerbewegung zu verzögern und bei Be darf ganz stillzusetzen.
An Stelle der dargestellten hydraulischen Steuerorgane können auch elektrische ver wendet werden, und an Stelle des mit Pendel arbeitenden Drehzahlreglers kann ein elektri scher Frequenzregler vorgesehen werden.