DE634532C - Doppelregler fuer Kaplanturbinen - Google Patents

Doppelregler fuer Kaplanturbinen

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DE634532C DET44890D DET0044890D DE634532C DE 634532 C DE634532 C DE 634532C DE T44890 D DET44890 D DE T44890D DE T0044890 D DET0044890 D DE T0044890D DE 634532 C DE634532 C DE 634532C
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/08Regulating, i.e. acting automatically by speed, e.g. by measuring electric frequency or liquid flow
    • F03B15/10Regulating, i.e. acting automatically by speed, e.g. by measuring electric frequency or liquid flow without retroactive action
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

  • Doppelregler für Kaplanturbinen Um bei Kaplanturbinen,welche durch Verstellen der Leitschaufeln und der Laufschaufeln geregelt werden, bei allen Belastungen den höchsten jeweils möglichen Wirkungsgrad zu erreichen, muß jeder Leitschaufelstellung eine bestimmte Laufschaufelstel-lung zugeordnet sein. Die Doppelregler der Kaplanturbinen werden deswegen in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie im Beharrungszustande die Leitschaufeln und Laufschaufeln in zugeordnete Stellungen bringen. Es ist ferner bekannt, die Regler so auszubilden, daß nach einer plötzlichen Entlastung der Turbine vorübergehend eine starke Abweichung von dieser Zuordnung eintritt; man macht die größte Schließgeschwindigkeit, die der zur Verstellung der Laufschaufeln dienende Kraftkolben (Laufschaufelkolben) annehmen kann, absichtlich erheblich kleiner als die größte Schließgeschwindigkeit des die Leitschaufeln verstellenden Kraftkolbens (Leitschaufelkolbens). Nach einer Belastungsverminderung erfolgt dann der Leistungsausgleich zunächst in der ersten Phase des Regelungsvorganges vorwiegend durch Schließen der Leitschaufeln, während die Laufschaufeln sich nur wenig schließen (wobei unter Schließen der Übergang von der steilen Stellung, die der vollen Leitschaufelöffnung zugeordnet ist, zu der der kleinsten Leitschaufelöftnung zugeordneten flachen Stellung verstanden «erden soll). Dieses Abweichen von der Zuordnung während des notwendigerweise schnellen Leistungsausgleiches nach einer Belastungsverminderung ist für die Regelung vorteilhaft, weil durch das Herabgehen des Wirkungsgrades der Betrag, um den die Wassermenge vermindert werden muß, erniedrigt und die schädlichen Trägheitswirkungen in der Wasserzuleitung und im Saugrohr entsprechend gemildert werden. Nachdem die Turbinenleistung ganz oder annähernd der: verlangten Leistung angeglichen ist, macht sich in der zweiten Phase des kegelungsvorganges die verhältnismäßig langsame Schließbewegung der Laufschaufeln geltend. Um die Leistung gleichbleibend zu erhalten, nämlich gleich der verlangten Leistung, müssen dabei auch die Leitschaufeln verstellt werden. Die Steuerung der Kraftkolben sorgt in bekannter Weise dafür, daß die beiden Kraftkolben sich schließlich in zugeordnete Stellungen einsteuern. Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung der Steuerung und bezweckt, den Regelungsvorgang nach einer plötzlichen Entlastung während der Zeit, in der die beiden Kraftkolben stark von den zugeordneten Stellungen abweichen, möglichst günstig zu gestalten.
  • Uin das Wesen der Erfindung hervortreten zu lassen, soll zunächst das Arbeiten des in Abb. i dargestellten Regrers bekannter Bauart besprochen werden.- Das Fliehkraftpendel A betätigt durch den Riickführhebel B das Steuerventil G des Leitschaufelkolbens D, de@=-sen Kolbenstange E im Punkte e1 an das Leit Schaufelgetriebe angeschlossen ist. Die -.Siel: lungen, die der Punkt e1 bei ganz geöffnetem und bei ganz geschlossenen Leitschaufeln einnimmt, sind in der Abbildung bezeichnet. Das Steuerventil G ist so ausgebildet, daß der Leitschaufelkolben D sich nach unten bewegt, wenn das Steuerventil aus der Mittellage nach oben verschoben ist. Mit der Kolbenstange E ist der Winkelhebel F gekuppelt, der die Kurvenbahn f 1 trägt. Diese wird von der federbelasteten Rolle G abgetastet. Die Rolle G sitzt am einen Ende des Hebels H, dessen Punkt lbl mit dem Steuerventil J des Laufradkolbens K gelenkig verbunden ist; an die Kolbenstange k1 ist im Punkte k= das Laufschaufelgetriebe angeschlossen. Die Stellungen, die der Punkt k2 bei kleinster und bei größter Turbinenleistung im Beharrungszustande einnimmt, sind in den Abbildungen durch die Worte flach und steil bezeichnet. Das Steuerventil J ist so ausgebildet, daß der LaufschaufelkolbenK sich nach unten bewegt, wenn das Steuerventil aus der Mittellage nach oben verschoben ist. Die nach oben durchgehende Kolbenstange des Kolbens K ist mit dem Endpunkt h" des Hebels H verbunden. Die Form der Kurvenbahn f 1 ist so gewählt, daß der Laufschaufelkolben K sich im Beharrungszustande stets in die der Stellung des Leitschaufelkolbens D zugeordnete Stellung einsteuert.
  • Wenn eine plötzliche Belastungsverminderung der Turbine eintritt, d. h. wenn von einem Beharrungszustand ausgehend die Belastung plötzlich auf einen kleineren, in der Folgezeit gleichbleibenden Betrag sinkt, arbeitet dieser Regler in folgender Weise. In der ersten Phase erfolgt ein schneller Leistungsausgleich durch eine schnelle Abwärtsbewegung des Leitschaufelkolbens D. , Die nach oben durchgehende Kolbenstange des Kolbens D verstellt dabei den Endpunkt des Hebels B, den Rückführpunkt b1. Die Bewegung des Leitschaufelkolbens D wird auf das Steuerventil I übertragen und leitet eine Schließbewegung des Laufschaufelkolbens K ein. Da durch entsprechende Ausbildung des Steuerventils J die Schließgeschwindigkeit des Kolbens K verhältnismäßig klein gemacht ist, wird die Verstellung der Laufradschaufeln zunächst nicht sehr fühlbar, so daß der Regelungsvorgang hauptsächlich durch Verstellung der Leitschaufeln bestimmt wird und ähnlich verläuft wie bei einem gewöhnlichen einfachen Turbinenregler.
  • In der zweiten länger dauernden Phase des Regelungsvorganges kommt die andauernde Schließbewegung der Leitschaufeln zur Wirkung. Es wäre. erwünscht, daß dabei die am :.Ende der ersten Phase eingeregelte Drehzahl eh nicht nochmals ändert. Dieser Wunsch '..;bleibt aber unerfüllt,' denn das Schließender 'haufradschaufeln bei festgehaltenen Leitschaufeln bewirkt im allgemeinen eine Änderung der Turbinenleistung, so daß das Fliehkraftpendel nochmals eingreifen muß, um die Änderung auszugleichen. Am Ende der zweiten Phase, bei endgültig erreichtem Beharrungszustand ist dann der Rückführpunkt b1 in einer anderen Lage als am Ende der ersten Phase, und dementsprechend hat sich auch die Drehzahl nochmals geändert. Da fast stets die Forderung gestellt wird, daß die Drehzahl verhältnismäßig kurz nach der Belastungsänderung wieder gleichbleibend sein soll, wird man durch jene Vorgänge daran gehindert, die Schließgeschwindigkeit des Laufschaufelkolbens so klein zu machen, wie es nötig sein würde, um während der ersten Phase eine merkliche Wirkung des Schließens der Laufschaufeln zu unterdrücken und voll in den Genuß der Vorteile des Zurückbleibens der Laufschaufeln zu kommen.
  • Bei den meisten Ausführungen ist in die Verbindung zwischen dem Rückführpunkt b1 und dem Leitschaufelkolben D noch ein nachgiebiges Element eingeschaltet. Die Nachteile der oben erörterten Vorgänge werden durch eine solche nachgiebige Rückführung etwas gemildert, aber nicht grundsätzlich beseitigt.
  • Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, während der zweiten Phase des Regelungsvorganges den Einfluß der Schließbewegung des Laufschaufelkolbens auf die Drehzahlregelung vollständig zu beseitigen, so daß hinsichtlich der Drehzahl der Beharrungszustand schon am Ende der ersten Phase erreicht werden kann. Die in der zweiten Phase erfolgende Einsteuerung der Kraftkolben in die zugeordneten Stellungen wird dadurch eine 'innere Angelegenheit der beiden Kraftkolben, die ohne Mitwirkung des Fliehkraftpendels abläuft, und die Schließgeschwindigkeit des Laufradkolbens kann ohne Nachteil beliebig klein gemacht werden.
  • Man hat versucht, den geschilderten Mangel (Änderung der Drehzahl während der zweiten Phase) dadurch zu beseitigen, daß der Rückführpunkt an beide Kraftkolben angeschlossen wird. Ein Regler dieser bekannten Bauart ist in Abb.2 dargestellt, in der die Zeichen A bis k2 dieselbe Bedeutung haben wie in Abb. i. Der Rückführpunkt b1 ist hier mit einem Punkte h des Hebels L verbunden, dessen Endpunkte an den Leitschaufelkolben D und den Laufschaufelkolben K angeschlossen sind. Durch den Hebel L wird gewissermaßen ein Anteil der Bewegung des Leitschaufelkolbens zu einem Anteil der Bewegung des Laufschaufelkolbens addiert, und die Summe wird auf den Rückführpunkt übertragen. Den gewünschten Erfolg hat man damit nicht erzielt Man hatte geglaubt, mit einer weiteren, in Abb. 3 dargestellten Bauart Erfolg haben zu können, die eine Verallgemeinerung der in Abb. 2 dargestellten Bauart ist und deswegen eine weitergehende Anpassung an die Leistungseigenschaften der Turbine ermöglicht. In Abb. 3 haben die Zeichen A bis dieselbe Bedeutung wie in Abb. r. Der Rückführpunkt b1 ist an den Drehpunkt irzl des Hebels Al angeschlossen. Der eine Endpunkt dieses Hebels trägt die Rolle m2, welche von der mit dem Leitschaufelkolben D zwangsläufig verbundenen Kurvenbahn f= geführt wird. Der andere Endpunkt des Hebels !b7 trägt die Rolle y113, welche durch die mit dem Laufschaufelkolben IL zwangsläufig verbundene Kurvenbahn k3 geführt wird. Beide Rollen werden durch die Feder »a4 an ihre Kurvenbahnen angepreßt.
  • Bei dieser Bauart wird eine (durch die Kurvenbahn f=) beliebig wählbare Funktion der Leitschaufelöffnung zu einer (durch die Form der Kurvenbahn k3) beliebig wählbaren Funktion der Laufschaufelstellung addiert, und die Summe wird auf den Rückführpunkt b1 übertragen. Daß gleichwohl mit dieser Anordnung die gewünschte Wirkung grundsätzlich nicht erreicht werden kann, geht aus folgender Überlegung hervor.
  • Während der zweiten Phase des Regelungsvorganges ist die Turbinenleistung unveränderlich. Damit sie ohne Mitwirkung des Fliehkraftpendels, also bei gleichbleibender Drehzahl, unverändert bleibt, darf der. Rückführpunkt b1 dabei seine Stellung nicht verändern. Die Stellung des Rückführpunktes darf also nur von der Turbinenleistung abhängen, muß aber unabhängig davon sein, in welcher Weise, d. h. durch welche Leitschaufelöffnungen und Laufschaufelstellungen diese Leistung erzielt wird.
  • Daß es nicht möglich ist, durch passende Wahl der Kurvenbahnen f2 und k3 diese Forderung zu erfüllen, hängt mit folgendem bekannten Satz zusammen. Wenn eine Funktion von zwei Veränderlichen gegeben ist: ,z = f (.i, y), dann ist es im allgemeinen nicht möglich, eine Funktion. von x allein, q# (_x) und eine Funktion von y allein, zp (y) so zu bestimmen, - daß #o (x) -E- y' (y) = f (x, y) ist. (Dies ist nur in dem Sonderfall möglich, daß die gegebene Funktion überall der Bedingung ö2 f #; @y^ - o genügt.) Wenn man für den vor-6x Fall die bei gegebener Fallhöhe und gegebener Drehzahl vorhandene Turbinenleistung mit N, die Leitschaufelöffnung mit a, die Winkelstellung der Laufschaufeln mit bezeichnet, ist N = f (a, 2.) durch die hydraulischen Eigenschaften der Turbine gegeben. Die bei den Kaplanturbinen tatsächlich vorhandene Abhängigkeit der Leistung von Leitschaufelöffnung und Laufschaufelstellung ist nun derart, daß es keine Funktionen cp (a.) und 2p (A.) gibt, die die Forderung erfüllen, daß #p (a) -E- y (.1) nur von der Turbinenleistung abhängt.
  • Um dies nachzuweisen, ist in Abb.4 das Leistungsfeld einer Kaplanturbine gezeichnet (es ist aus der Abb. 356 im Buch von Thomann, Wasserturbinen, zweiter Teil, 2. Auflage, Stuttgart 1931, Seite 259, abgeleitet). Nach rechts sind die Leitschaufelöffnungen i» Bruchteilen der Vollöffnung, nach oben die Drehwinkel der Laufschaufel (von der flachsten Stellung an gerechnet) in Bruchteilen des größten Drehwinkels aufgetragen. jeder Punkt des Feldes entspricht einem bestimmten Betriebszustand. Die ausgezogenen Linien sind Linien gleicher Leistung; die Leistungen, gemessen in Bruchteilen der Vollleistung, sind an die Linien angeschrieben. Die gestrichelt gezeichnete Linie ist die Zuordnungslinie; sie gibt die Betriebszustände an, die bei gegebener Leistung den höchsten Wirkungsgrad liefern. Für das Verhalten der Turbine nach plötzlichen Belastungsverminderungen kommt der links oberhalb der Zuordnungslinie liegende Teil des Feldes in Betracht.
  • Wenn der Rückführpunkt b1 mit den beiden Kraftkolben so verbunden ist, daß seine Lage nur von der Turbinenleistung abhängt, muß jede Bewegung der Kolben, die eine Vergrößerung der Turbinenleistung bewirkt, eine Aufwärtsbewegung des Rückfiihrpunktes und jede Bewegung, die eine Verkleinerung der Turbinenleistung bewirkt, eine-Abwärtsbewegung des Rückführpunktes zur Folge haben. Wenn die Turbine in dem in Abb. 4 mit S bezeichneten Betriebspunkt (a = o,6, d = 0,4) arbeitet urid die Laufschaufeln auf einen etwas größeren Winkel eingestellt werden (entsprechend einer Verschiebung des Betriebspunktes im Sinne des eingezeichneten Pfeiles), so steigt, wie aus dem Verlauf der Linie N = 0,4 ersehen werden kann, die Leistung an, der Rückführpunkt b1 muß also dabei gehoben werden; in der Abb.3 ist die Schräge der Kurvenbahn dementsprechend gewählt. Wenn die Turbine bei kleiner Leitschaufelöffnung, aber mit derselben Laufschaufelstellung in dem mit Z@ bezeichneten Betriebspunkte (a = 0,3, ?. = o,4) arbeitet und die Laufschaufeln auf einen etwas größeren Winkel eingestellt werden (entsprechend dem eingezeichneten Pfeil), dann geht die Turbinenleistung herab, und der Rückführpunkt b1 müßte gesenkt werden. Durch die Wahl der Form der Kurvenbahn kg kann man dieser Forderung nicht genügen,, ohne die Bewegungsübertragung für den Betriebspunkt N verkehrt zu machen, denn in beiden Fällen ist dieselbe Stelle der Kurvenbahn k3 wirksam.
  • Die Forderung, daß die Stellung des Rückführpunktes nur von der Turbinenleistung (bei gegebener Fallhöhe und gegebener Drehzahl) abhängt, kann grundsätzlich nicht durch ein-Getriebe erfüllt werden, dessen Wirkung den Charakter einer Addition zweier Einzelbewegungen hat, von denen die eine nur von der Leitschaufelbewegung, die andere nur von der Laufschaufelbewegung abhängt. Zur Erfüllung der Forderung muß vielmehr, darin beruht die vorliegende Erfindung, die kinematische Verbindung von den beiden Kraftkolben zum Rückführpunkt so gestaltet sein, daß das Übersetzungsverhältnis der Bewegungsübertragung vom Laufschaufelkolben zum Rückführpunkt bei festgehaltenem Leitschaufelkolben von der Stellung des L eitschaufelkolbens abhängt. Bei der Regelung einer Turbine mit einem Leistungsfeld gemäß Abb. q. muß das Übersetzungsverhältnis vom Laufschaufelkolben zum Rückführpunkt sogar das Vorzeichen wechseln. Die Abb. q. bezieht sich zwar nur auf eine bestimmte Turbine; die Leistungseigenschaften anderer Kaplanturbinen sind aber auch derart, daß das Übersetzungsverhältnis vom Laufschaufelkolben zum Rückführpunkt von der Leitschaufelstellung abhängig sein muß; wenn die Stellung des Rückführpunktes nur von der Turbinenleistung abhängig sein soll.
  • Abb.5 ist die schematische Darstellung eines nach der vorliegenden Erfindung ausgeführten Reglers, bei dem die Forderung, daß die Stellung des Rückführpunktes nur von der Turbinenleistung abhängt, unter Verwendung eines Formkörpers streng erfüllt wird. Die Zeichen A bis k2 haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. r. Die 'nach oben durchgeführte-Kolbenstange des Kolbens K trägt die Zahnstange k4, die in das Zahnrad p1 eingreift. Der Durchmesser des letzteren ist so gewählt, daß es -weniger als eine volle Umdrehung macht, wenn der Kolben K seinen vollen Hub zurücklegt. Das Zahnrad sitzt fest. auf der Welle p2, die in den Lagern q längs verschieblich geführt -wird. Die Längsverschiebung der Welle -wird durch das Kugelgelenk p3, den Lenker f 3 und die anderen aus der Abbildung ersichtlichen Teile vom Leitschaufelkolben D bewirkt. Mit der Welle fest verbunden ist der Formkörper P. Dieser wird durch den Stift R abgetastet, der den Rüclcführungspunlct b1 führt. Die Feder r1 preßt den Stift R gegen den Formkörper P.
  • Jede senkrecht zur Achse der Welle p'= stehende Linie, die einen Punkt der Oberfläche des Formkörpers mit der Wellenachse verbindet, soll als Radius bezeichnet werden. Da dem Formkörper seine Winkelstellung vom Laufschaufelkolben und seine Längsstellung vom Leitschaufelkolben vorgeschrieben wird, ist für jede Kombination von Laufgchaufelstellung und Leitschaufelstellung ein bestimmter Radius für die Höhenlage des Rückführpunktes maßgebend. Der Formkörper ist nun so gestaltet, daß die Längen der Radien nur von der Turbinenleistung abhängen und mit ihr stetig wachsen, im einfachsten Falle also derart, daß die Länge der Radien proportional mit der Turbinenleistung zunimmt. Das Arbeiten des in Abb. 5 dargestellten Reglers ergibt sich aus dem früher Dargelegten von selbst.
  • Statt des den Formkörper enthaltenden Getriebes können auch Getriebe verwendet werden, welche nur aus Kurbeln, Lenkern und Geradführungen bestehen. Man muß sich dann damit begnügen, daß die genannte Forderung nur annähernd erfüllt wird. Getriebe, welche für ein gegebenes Leistungsfeld die Forderung hinreichend genau erfüllen, können durch Ausprobieren auf dem Reißbrett gefunden werden.
  • Als'Beispiel soll hier ein Getriebe beschrieben werden, welches für die Regelung einer Turbine mit einem Leistungsfeld gemäß Abb. 6 verwendet werden kann. Das Getriebe ist in Abb.-7 gezeichnet, es ist ein ebenes Getriebe, welches, abgesehen von den für die beiden Bewegungseingänge und den Bewegungsausgang verwendeten Geradführungen, nur aus drei Lenkern besteht; die Abbildung ist hinsichtlich der baulichen Durchbildung nur schematisch, hinsichtlich der kinematischen Verhältnisse jedoch inaßstäblich richtig.
  • Die Bewegung des Leitschaufelkolbens wird dem Getriebe durch die Stange U zugeleitet, die sich in der Führung u1 parallel verschiebt. An das obere Ende der Stange U ist im Punkte x1 der Lenker X drehbar angeschlossen. Die Stellungen, die der Punkt xl auf seiner (strichpunktierten) Führungslinie bei verschiedenen Leitradöffnungen a einnimmt, sind in Abb. 7 angegeben; in der gezeichneten Stellung ist a = o,8. Die Bewegung des Laufschaufelkolbens wird dem Getriebe durch die Stange 1=' zugeleitet, die sich in der Führung v1 parallel verschiebt. An das obere Ende der Stange Z' ist im Punkte y1 der Lenker Y drehbar angeschlossen. Die Stellungen, die der Punktyl auf seiner (strichpunktierten) Führungslinie bei verschiedenen Winkelstellungen A, der Laufschaufeln einnimmt, sind in der Abbildung angegeben, und z#,N ar ist in dem vorliegenden Beispiel der Weg von y1 proportional 2,. In der gezeichneten Stellung ist 2.=o,5. Die Lenker X und Y sind im Punkte ;a unter sich und mit dem Lenker Z drehbar verbunden. Das obere Ende des Lenkers Z ist im Punkte hl drehbar mit dem Bolzen W verbunden, der sich in der Führung w1 parallel verschieben kann und dadurch den Punkt b1 auf der strichpunktierten Linie führt. b1 ist gleichzeitig der Rückführpunkt, an ihn ist der Rückführhebel B angeschlossen (vgl. auch Abb. 5). Die Höhenlage z des Punktes b1 soll nach der eingezeichneten gleichmäßig geteilten Skala gemessen werden; die Skala ist so gelegt, daß'. für den Leerlauf der Turbine im Beharrungszustand, wobei gemäß Abb.6 a = o,o6 und 2, = o ist, z = o ist und daß für die Höchstleistung (a = 1 und # = 1) z = 1 ist. In der gezeichneten Stellung ist .z = o,61.
  • Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende. Der der gezeichneten Stellung (a = o,8, A, = o,5) entsprechende Betriebspunkt ist im Leistungsfeld (Abb.6) angegeben; er liegt auf der gestrichelt eingezeichneten Zuordnungslinie und entspricht einem Beharrungszustande bei der Leistung N = o,61. wenn die Turbine von diesem Zustande aus plötzlich vollständig entlastet wird, arbeitet sie am Ende der ersten Phase (sofern man von der geringen, schon während der ersten Phase eintretenden Schließbewegung der Laufschaufeln absieht) in dem in Abb. 6 ebenfalls angegebenen Betriebspunkte a = o,24, A. = o,5. Die entsprechende Stellung des Getriebes ist in Abb.7 gestrichelt gezeichnet; der Punkt, in dem die drei Lenker zusammenlaufen, hat dabei die Lage n', die Höhenlage des Rückführpunktes ist z = o. Am Ende der zweiten Phase arbeitet die Turbine in dem Betriebspunkte a = o,o6, A, = o; die entsprechende Stellung des Getriebes ist in Abb. 7 ebenfalls gestrichelt gezeichnet; der Punkt, in dem die drei Lenker zusammenlaufen, hat dabei die Lage yi', während die Höhenlage des Rückführpunktes unverändert z = o ist.
  • Bei der gezeichneten Stellung des Getriebes mit a = o,8, Z, = o,5 ist das Übersetzungsverhältnis, mit dem bei feststehendem Leitschaufelkolben eine Verstellung des Laufschaufelkolbens auf den Rückführpunkt übertragen wird, positiv; man erkennt aus-der Abbildung leicht, daß bei festgehaltenem Punkt x1 eine Verschiebung des Punktes y1 im Sinne eines wachsenden # eine Vergrößerung von z bewirkt. In der gestrichelt gezeichneten Stellung mit a = 0,24, # = 0,5 (Punkt ri) ist das Übersetzungsverhältnis negativ, denn hier muß man den Punkt y1 im Sinne eines abnehmenden 2 verschieben, um bei Festhaltung des unteren Endpunktes des linken Lenkers eine Vergrößerung von z zu bewirken.
  • Um eine genauere Beurteilung der Bewegungsverhältnisse des Getriebes zu ermöglichen, ist die Art, in der bei dem in Abb. 7 gezeichneten Getriebe z von a und 2, abhängt, in Abb.8 dadurch angegeben, daß in das Feld a-A, Linien für gleichbleibende Werte von z eingetragen sind. Ein Vergleich der Abb. 6 und 8 ergibt, daß die Linien z = const. in Abb. 8 sogar besser, als es an sich nötig sein würde, mit den Linien N = const. in Abb. 6 übereinstimmen. Durch das iri Abb. 7 gezeichnete Getriebe wird also nicht nur die für die Verwirklichungen der vorliegenden Erfindung an sich ausreichende Forderung erfüllt, daß die Stellung des Rückführpunktes nur von der Turbinenleistung abhängt und unabhängig davon ist, in welcher Weise diese Leistung erzielt wird, sondern es wird darüber hinaus auch erreicht, daß der Weg des Rückführpunktes proportional der Leitung ist.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Doppelregler für Kaplanturbinen, der für die Verstellung der Leitschaufeln und der Laufschaufeln je einen besonderen Kraftkolben hat und bei dem vom Leitschaufelkolben und vom Laufschaufelkolben durch ein Getriebe eine Rückführungsbewegung auf die Steuerung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Getriebe, beispielsweise ein Getriebe mit drei Lenkern, von denen der eine (X) vom Leitschaufelkolben, der andere (Y) vom Laufschaufelkolben angetrieben wird und der dritte (Z) die resultierende Bewegung auf den: Rückführpunkt weiterleitet, so eingerichtet ist, daß das Übersetzungsverhältnis, mit dem bei feststehendem Leitschaufelkolben (D) eine Verstellung des Laufschaufelkolbens (K) auf die Rückführung (b1) übertragen wird, von der,- Stellung des Leitschaufelkolbens (D) abhängt, und zwar derart, daß mindestens in einem Teil des Hubbereiches des Laufschaufelkolbens das Übersetzungsverhältnis bei kleinen Leitschaufelöffnungen kleiner ist als bei großen Leitschaufelöffnungen.
  2. 2. Doppelregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Obersetzungsv erhältnis durch einen Formkörper (P) bestimmt ist, der von einem mit dem Rückfiihrpunkt (b1) verbundenen Stift (R) abgetastet wird und der einerseits vom Leitschaufelkolben (D) aus, andererseits vom Laufschaufelkolben (K) aus verdreht oder verschoben wird, wobei die beiden Bewegungsrichtungen voneinander verschieden, vorzugsweise senkrecht zueinander,, sind.
  3. 3. Doppelregler nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Übersetzungsverhältnis, mindestem in einem Teil des Hubbereiches des Laufschaufelkolbens (K), bei kleinen Leitschaufelöffnungen sogar ein anderes Vorzeichen hat als bei großen Leitschaufelöffnungen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1002698B (de) * 1951-04-09 1957-02-14 Asea Ab Vorrichtung zur Regelung von Kaplanturbinen
DE1076876B (de) * 1956-08-31 1960-03-03 Stork Koninklijke Maschf Axialgeblaese
DE1104456B (de) * 1958-10-04 1961-04-06 Maier Kg Maschf B Rueckfuehrung an Leitrad- und/oder Laufrad-Verstelleinrichtungen fuer Stroemungsmaschinen, insbesondere fuer Wasserturbinen
DE1257070B (de) * 1962-05-02 1967-12-21 Escher Wyss Gmbh Verfahren zur Vermeidung von Sunk und Schwall bei Flusskraftwerken

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