DE2142182A1

DE2142182A1 - Verfahren und Einrichtung zum automa tischen Regeln einer variablen Große

Info

Publication number: DE2142182A1
Application number: DE19712142182
Authority: DE
Inventors: Albertus Cornells Hendnkus Amsterdam G05b 11 28 Borsboom
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1970-08-25
Filing date: 1971-08-23
Publication date: 1972-03-02
Also published as: NO137922C; NL7012597A; IT940992B; JPS5527365B1; NO137922B; GB1347304A; SE383786B

Description

Verfahren und Einrichtung zum automatischen Regeln einer variablen Größe

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zum automatischen Regeln einer variablen Größe.

In der technischen Praxis kommt es häufig vor, daß eine geregelte variable Größe schnell geändert werden muß, daß es hierbei jedoch erforderlich ist, zu berücksichtigen, daß die Gefahr einer Überlastung der betreffenden Anlage oder von Teilen der Anlage besteht. Diese Situation ergibt sich z. B. bei mit Dampf betriebenen"Anlagen, wenn beispielsweise eine Schiffsschraube durch eine Dampfturbine angetrieben wird. In diesem Fall müssen Maßnahmen getroffen werden, um zu gewährleisten, daß die Turbine nicht beschädigt wird, bzw. daß sich für den Kessel keine unerwünschten Betriebsbedingungen ergeben, wenn eine erforderliche plötzliche Änderung der Drehzahl der Schiffsschraube herbeigeführt wird. Die genannten Gefahren treten insbesondere bei ferngesteuerten Anlagen auf, die nicht unmittelbar durch technisches Personal überwacht werden, wie es z. B. bei einer Schiffsantriebsanlage gegeben ist, die von der Brücke aus gesteuert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe

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zugrunde, eine Lösung für die Aufgabe zu schaffen, die sich aus der Notwendigkeit ergibt, die erwähnten Gefahren zu vermeiden.

Zur Erfüllung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum automatischen Regeln einer variablen Größe vor, das Maßnahmen umfaßt, um die variable Größe zu messen und ein ihren gemessenen Wert n_fe repräsentierendes Signal zu erzeugen, um ferner ein Signal zu erzeugen, das den Sollwert η dieser variablen Größe repräsentiert,

el

um die Signale für n, und η sowie ein Signal, das eine variable Größe X repräsentiert, deren Definition im fo^nden gegeben wird, mit Hilfe von Rechenmitteln zu kombinieren, und die Größe ζ = A(n - n,- X) zu berechnen, bei der A ein relativ großer Proportionalitätsfaktor ist, um ein die Größe ζ repräsentierendes Signal zu erzeugen, um dieses letztere Signal einem Begrenzungsvorgang zu unterziehen, mittels dessen ein weiteres Signal erzeugt wird, welches die Größe z¹ repräsentiert, die gleich ζ ist, abgesehen davon, daß sie einen begrenzten positiven oberen viert bzw. einen begrenzten negativen unteren Wert nicht überschreiten kann, wenn ζ über oder unter dem unteren Grenzwert liegt, um das z¹ repräsentierende Signal zu integrieren, so daß man ein Signal erhält, das I = j ζ'dt repräsentiert, um aus dem z¹ repräsentierenden Signal vorzugsweise dadurch, daß das Signal für I differenziert wird, die vorstehend genannte Größe X so abzuleiten, daß X durch die Beziehung N -srr + X = Bz¹ bestimmt ist, bei der N und B Konstanten sind, um ein X repräsentierendes Signal zu erzeugen, und um schließlich das I repräsentierende Signal zur Wirkung zu bringen, um die zu regelnde variable Größe einzustellen.

Zwar wird die Erfindung im folgenden bezüglich ihrer Anwendung zum Regeln der Drehzahl einer durch eine Dampfturbine angetriebenen Schiffsschraube beschrieben, um ein Ausführungsbeispiel zu geben, doch beschränkt sich die Anwendbarkeit der

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Erfindung nicht auf diesen Fall« Vielmehr läßt sich die Erfindung auch bei anderen Dampfturbinenanlagen anwenden, bei denen große Änderungen der Last auftreten, sowie bei anderen beweglichen mechanischen Systemen, wie Radarantennen, Kränen usw·

Bei dem hier gewählten Beispiel ist n, die gemessene

Drehzahl der Schiffsschraube, während η die Solldrehzahl be-

* a

zeichnet. Das η repräsentierende Signal kann z_e B₃ mit Hilfe eines verstellbaren Signalgenerators erzeugt werden, der mit dem Maschinentelegraphen auf der Brücke gekuppelt ist. In diesem Pail kann das η darstellende Signal durch Betätigen des Maschinentelegraphen eingestellt werden. Das I repräsentierende Signal dient zum Verstellen eines Regelventils in der Leitung zum Zuführen von Danpf zu der Turbine. Wenn, wie es üblich ist, für die Vorwärtsfahrt und die Rückwärtsfahrt verschiedene Turbinen benutzt werden, so sind zwei Ventile zum Regeln der Dampfzufuhr vorhanden, von denen jeder Turbine je eine zugeordnet ist. Das Signal für I kann dann z„ B₀ so verwendet werden, daß das Steuerventil für die Vorwärtsturbine durch die positiven Werte von I und das steuerventil für die Rückwärtsturbine durch die negativen Werte von I verstellt wird. Hierbei ist angenommen, dais sich der Dampfdurchsatz vergrößert, wenn der absolute Wert von I zunimmt ο

Die Differenz η - n, kann plötzlich einen großen Wert

el - D

annehmen, wenn von der Brücke aus eine große Erhöhung der Drehzahl der Schiffsschraube befohlen wird, z.B., durch das Signal "Volle Fahrt voraus". Wenn dies geschieht, wird ζ zeitweilig größer sein als der eingestellte positive obere Grenzwert, und das Signal z¹ wird gleich diesem Grenzwert sein. Diese Situation bleibt so lange bestehen, wie ζ den doeren Grenzwert überschreitet oder gleich dem oberen Grenzwert ist. Während dieser Zeitspanne wird infolge der Integration ein Signal I erzeugt, das in Abhängigkeit von der Zeit linear zu-

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nimmt,das Ventil zum Regeln der Dampfzufuhr wird weiter geöffnet, und die Drehzahl η erhöht sich. Aus ähnlichen Folgerungen läßt sich schließen, daß dann, wenn eine starke Verringerung der Drehzahl befohlen wird, das Signal I in Abhängigkeit von der Zeit linear abnimmt, solange ζ unter der negativen Untergrenze liegt oder ihr gleich ist. Da die Größe der gewählten Grenzwerte die Geschwindigkeit bestimmt, mit der I zu-oder abnimmt, führt eine geeignete Wahl dieser Werte zu einer annehmbaren Geschwindigkeit der Änderung der Dampfzufuhr und damit auch der Drehzahl.

Gemäß den vorstehenden Betrachtungen wird sich die Ist-Drehzhal η der Soll-Dreteahl n^ stärker annähern. Wegen dieser Tatsache, und auch deshalb, weil X einen von Null abweichenden Wert annimmt, tritt das Signal ζ schließlich in den Bereich zwischen den Grenzwerten ein. Sobald dies geschieht, ändert sich das Integrationssignal I nicht mehr linear in Abhängigkeit von dar Zeit, sondern es ändert sich mit einer abnehmenden Geschwindigkeit. Die Größe der Differenz t η - η, beeinflußt Jetzt direkt die Regelung der Drehzahl, und die Rückkopplung des Signals X kommt zur Wirkung. Diese Rückkopplung, die dadurch bewirkt wird, daß das Signal X aus dem Signal z¹ abgeleitet wird, (entweder direkt oder indirekt durch Ableiten von X aus I), und daß dieses Signal X von der Differenz η - n^ abgezogen wird, führt dazu, daß die Regeleinrichtung sowohl proportional als auch integrierend arbeitet. Hierbei ist es wichtig, daß der Verstärkungsfaktor A hoch ist und z. B. mindestens den Wert 50, Jedoch vorzugsweise den Wert lOCO oder einen noch höheren Wert hat. Info]^ der Rückkopplung wird dann der Ausdruck η - n, - X praktisch gleich Null, und η kann gleich n-.

el D Q. D

werden. Wegen der Begrenzung von ζ kann die proportionale und integrierende Wirkung so eingestellt werden, daß sich eine Regelung erzielen läßt, die erheblich schneller abläuft, als es im Hinblick auf die Anderungsgeschwihdigkeit

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von I zulässig sein würde, wenn die Größe ζ nicht begrenzt würde.

Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß der erwähnte positive obere Grenzwert und der negative untere Grenzwert den gleichen absoluten Wert haben, der im folgenden mit L bezeichnet ist. Wenn dies der Fall ist, ist die maximale Geschwindigkeit der Änderung von I und damit auch der Stellung des Ventils bei einer Erhöhung der Solldrehzahl die gleiche wie bei einer Senkung der Solldrehzahl.

Bei der vorstehenden Erläuterung wurde stillschweigend angenommen, daß es sich bei dem oberen und dem unteren Grenzwert um Konstanten handelt. Es kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen, dafür zu sorgen, daß diese Grenzwerte von I abhängen, d. h., vom Öffnungsgrad des Kegelventils, oder Von der Größe des Dampfdurchsatzes.

Wenn man die Werte der Grenzwerte aus dem Signal I ableitet, und wenn man gleichzeitig eine geeignete Beziehung zwischen den Grenzwerten und ΐ vorsieht, kann man sicherstellen, daß die maximale Änderungsgeschwindigkeit der Zufuhr von dampf zu der Turbine innerhalb des gesamten Bereichs der Kesselbelastung die gleiche ist. Hierbei bildet die Kennlinie des Regelventils einen Faktor, der berücksichtigt werden kann. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Absolutwerte der Grenzwerte für Werte von I relativ groß sind, die einer relativ geringen Dampfzufuhr zur Turbine entsprechen, d. h., kleinen Absolutwerten von I.

Alternativ kann man die Grenzwerte auf eine direktere Weise aus der Kesselbelastung ableiten, indem man den Mengenstrom des der Turbine zugeführten Dampfes mißt, und zwar dadurch, daß man' den gemessenen Wert differenziert, und den Absolutwert dieses Differentials mit einem eingestellten Wert

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b;ei einem proportional arbeitenden Kegler vergleicht, dessen Ausgangssignal dazu dient, die Werte +L und -L einzustellen.

Hierbei besteht Gewähr dafür, daß die Änderungsgeschwin digkeit der Dampfzufuhr annähernd konstant ist, we-n dafür ge sorgt wird, daß das Signal ζ einen der Grenzwerte +L und -L nicht überschreitet.

Bei den gemäß der Erfindung verwendeten Signalen kann es sich um Signale beliebiger Art handeln, wie sie gewöhnlich bei Regeleinrichtungen verwendet werden. Insbesondere sind elektrische, pneumatische und Hydraulische Signale zu nennen. Diese Signale können die betreffenden Größen in ana- und digitaler Form darstellen.

Ferner schlägt die Erfindung eine Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens vor; diese Einrichtung umfaßt eine Vorrichtung zum Hessen der zu regelnden variablen Größe und zum Erzeugen eines den Meßwert repräsentierenden Ausgangssignals, ferner eine Vorrichtung zum Erzeugen, eines den Sollwert der variablen Größe repräsentierenden Ausgangssignals, eine Vorrichtung, die es ermöglicht, drei Signale additiv und/oder subtraktiv zu kombinieren, wobei die zuletzt genannte Vorrichtung einen ersten Eingang hat, der an den Ausgang der Meßvorrichtung angeschlossen ist, einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Erzeugen des den Sollwert repräsentierenden Ausgangssignals verbunden ist, einen dritten Eingang sowie einen Ausgang, weiterhin einen Verstärker, dessen Gewinn höher ist als 1, und dessen Eingang an den Ausgang der Vorrichtung zum Eonbinieren der Signale angeschlossen ist, eine mit dem Ausgang des Verstärkers verbundene Begrenzungsvorrichtung, die das Ausgangssignal auf den 3fe?eich zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert beschränkt, eine Integrationsvorrichtung, deren Eingang an den Ausgang der Begrenzungsvorrichtung ange-

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schlossen ist, Rückkopplungsmittel zairischen dem Ausgang der Begrenzungsvorrichtung und dem dritten Eingang der Vorrichtung zum Kombinieren der Signale sowie eine mit dem Ausgang der Integrationsvorrichtung verbundene Korrekturvorrichtung zum Einstellen der variablen Größe.

Ein größerer oaer kleinerer Teil dieser Einrichtung kann durch einen entsprechend programmierten Digitalrechner gebildet sein.

Die Rückkopplungsmittel umfassen vorzugsweise die genannte Integrationsvorrichtung und ein Netzwerk, das zwischen dem Ausgang der Integrationsvorrichtung und dem Eingang der Vorrichtung zum Kombinieren der Signale liegt. Dieses Netzwerk kann eine Differenzierung sschaltung umfassen«,

Die Vorrichtung zum additiven und/oder subtraktiven Kombinieren von drei Signalen dient zum Berechnen der Größe η - η, - X. Das Vorzeühen, mit dem die Signale η , n^ und X der Kombinationsvorrichtung zugeführt werden, bestimmt natürlich, ob es sich bei den Rechenvorgängen um Additionen oder Subtraktionen handelt.

Ferner kann die Einrichtung eine Begrenzungsvorrichtuni_. umfassen, die zwei Signaleingänge für Signale besitzt, welche den oberen bzw. den unteren Grenzwert z¹ repräsentieren, und es kann ein Funktionsgeber vorgesehen sein, dessen Eingang an den Ausgang der Integrationsvorrichtung angeschlossen ist, und der einen Ausgang für positive Signale hat, welcher mit dem Eingang für das Signal für den deren Grenzwert verbunden ist, sowie einen Ausgang für negative Signale, der an den Eingang des Begrenzers für die den unteren Grenzwert repräsentierenden Signale angeschlossen ist; dieser Punktionsgeber ist so ausgebildet, daß er Signale +L und -L erzeugt, deren Absolutwerte dann relativ groß sind, wenn der Absolut-

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wert von I klein ist.

Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die zur Anwendung b.ei einer Dampfturbinenanlage an Bord eines Schiffs zum Antreiben der Schiffsschraube geeignet ist, wobei die Drehzahl der Schiffsschraube die erwähnte variable Größe darstellt.:, umfaßt eine Vorrichtung zum Messen der Durchsatzmenge des der Turbine zugeführten Dampfes, wobei diese Meßvorrichtung an den Eingang einer Vorrichtung angeschlossen ist, die ein Signal für den Absolutwert der Geschwindigkeit liefert, mit der sich das Eingangssignal ändert; der Ausgang dieser Vorrichtung ist mit dem Eingang für den gemessenen "Wert eines proportionalarbeitenden Reglers verbunden, dessen Ausgang an den Eingang des Begrenzers angeschlossen ist, welchem ein die Obergrenze +L repräsentierendes Signal zugeführt wird, wobei der Ausgang dieses Reglers über einen Umkehrungsverstärker mit einem Eingang des Begrenzers verbunden ist, dem ein die Untergrenze -L repräsentierendes Signal zugeführt v/ird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 a bis Ie sind graphische Darstellungen, in denen verschiedene in der erfindungsgemäßen Einrichtung auftretende Signale in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen sind.

I¹Xg. 1 bis 4- stellen in i'orm von Blockschaubildern verschiedene Regelschaltungen nach der Erfindung dar.

In Eig. 1 erkennt man eine Schiffsschraube 1, die von einer Dampfturbine 2 angetrieben wird. In die zu der Turbine führende Dampfzuführungsleitung J ist ein Regelventil 4 eingeschaltet. Die Drehzahl der schiff_schraube 1 wird durch eine Leitvorrichtung 5 gemessen, die das Signal n^ erzeugt.

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Das die Solldrehzahl η bezeichnende Signal wird mit Hilfe

eines nicht dargestellten Maschinentelegraphen erzeugt.

Die in Reihe geschalteten Vorrichtungen 6 und 7 haben

die Aufgabe, die beiden Signale'η und n, und ein noch zu

a D

erläuterndes drittes Signal X zu kombinieren. In der Vorrichtung 6 wird eines der Signale η und n^ von daa betreffenden anderen Signal abgezogen, so daß am Ausgang der Vorrichtung 6 das Signal = η - η, erscheint. In der Vorrich-

a υ

tung 7 wird das Signal X von diesem Signal abgezogen, und das so erhaltene Differenzsignal wird einem Verstärker 8 zugeführt, dessen Gewinn erheblich höher iot als 1. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers repräsentiert somit die Größe ζ = A(n - n_K - X). Das Signal ζ wird einem Begrenzer zugeführt, der zwei Wählvorrichtungen 9 und 10 umfaßt. Dem Wähler 9 werden das Signal ζ und ein einstellbares Signal +L zugeführt. Von diesen beiden Signalen wird jeweils das kleinere durchgelassen. In der Wählvorrichtung 10 wird das von der Wählvorrichtung 9 durchgelassene Signal mit einem einstellbaren Signal -L verglichen. Von diesen beiden Signalen wird jeweils das größere durchgelassen. Das so erhaltene Signal z¹ wird einer Integrationsvorrichtung 11 zugeführt, die das Signal I = j z^fdt erzeugt. Mit Hilfe des Signals I wird das Ventil 4-in der Dampflei-ßtung 3 verstellt. Das Signal X wird »us dem Signal z¹ über Rückkopplungsmittel 11 und 12 abgeleitet, welche die Integrationsvorrichtung 11 zum Erzeugen des Signals I sowie ein Netzwerk 12 umfaßt, dessen Eingang an den Ausgang der Integrationsvorrichtung angeschlossen ist* Bei dem Netzwerk 12 besteht zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal die Beziehung N ^ + X = N -rr; hierin bezeichnet N eine Netzwerkkonstante. Auf diese Weise erhält man ein · Signal X, das die Gleichung N ^r + X = Bz¹ erfüllt, in der eine Konstante ist. Fig. la zeigt eine Stufen- oder schrittweise Änderung von η , während Pig. Ib bis Ie die verschie-

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denen auf diese schrittweise Änderung zurückzuführenden Signale zeigen, wobei die Werte über der Zeit aufgetragen sind.

In Fig. 2 sind weitere Einzelheiten des Netzwerks 12 dargestellt. Hier wie auch in den weiteren Figuren haben die Bezugszahlen und Symbole die gleiche Bedeutung wie zuvor. Bei der Anordnung nach Fig. 2 erfüllt ein mit hohem Gewinn arbeitender Summierungsverstärker 8* die Aufgaben der Vorrichtung 7 und des Verstärkers 8 nach Fig. 1. Um X von S abzuziehen, wird ein Umkehrungsverstärker 15 verwendet, der das Vorzeichen von X umkehrt. Das Differenzierungsnetzwerk 12 umfaßt einen Kondensator 15 und einen Widerstand 14. Für dieses Bfietzwerk gilt die Gleichung (I - X)pC =» X/R, in der ρ den Laplaceschen Operator bezeichnet. Hieraus folgt, daß pCRI = X(1 + pCR) ist, bzw. daß die Gleichung I 1 + pCR 1 + ρΓ _Λ . _Λ /_ .f, X= ~ ■"■ ¹ * ^Vpc >

worinTgleich RC ist.

Wenn Bedingungen bestehen, bei denen die Wähler nicht benötigt werden, um ihre Begrenzungswirkung auszuüben, wird der Schaltkreis 8', 9» 10, 11, 13, 14, 15 geschlossen. Wegen des hohen Wertes von A ist der Gewinn dieser Rückkopplungsschleife hoch, und t ist annähernd gleich X.

Dann ist I = (1 + 1/p)£ oder I = £ + φ J E dt.

Hieraus folgt, daß die Regelschaltung sowohl proportional als auch integrierend arbeitet; die in tegrierende Wirkung ist im Hinblick auf die Forderung wichtig, daß η gleich n, werden soll, und die proportionale Wirkung ermöglicht es, diese Forderung genügend schnell zu erfüllen. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß bei der erfindungsgemäßen Regelschaltung das beschriebene Regelverfahren mit der Verwendung der Grenzwerte +L und -L kombiniert ist, so daß dann, wenn eine große Änderung der

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Drehzahl η, erforderlich ist₉ diese Drehzahl zunächst mit einer begrenzten Geschwindigkeit zu- bzw. Abnimmt, und daß sich die Drehzahl danach mit einer abnehmenden Geschwindigkeit ändert, so daß der gewünschte Sollwert erreicht wird.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemaße Einrichtung, bei der das Signal I auch einem Funktionsgeber 16 zugeführt ' wird, der gemäß Fig. 3 ein Signal +L erzeugt, das dem Wähler 9 zugeführt wird. Außerdem liefert der Funktionsgeber 16 ein Signal -L, das im übrigen die gleiche Form hat wie das Signal +L, und das dem Wähler 10 zugeführt wird. Wenn der Absolutwert von I klein ist, ist der Absolutwert von L groß.

Fig. 4- zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Hengenstrom des über die Leitung 3 zugeführten Dampfes mit Hilfe einer Meßvorrichtung 1? gemessen wird. Dieser Heßwert wird durch eine Vorrichtung 18 differenziert. Der Absolutwert dieses Differentials wird einem Regler 19 mit proportionaler Wirkungsweise zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Reglers gelangt zu dem Wähler 9 und nach dem Umkehren seines Vorzeichens durch den Umkehrungsverstärker 20 zu dem »Zähler 10. Der an dem Regler 19 eingestellte V/ert bestimmt die maximale Geschwindigkeit, mit der die Zufuhr von Dampf zu der Turbine 2 geändert wird.

Pat entausprüche:

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Claims

P A Ϊ E I TA M SPRÜCHE

Verfahren zum automatischen Hegeln einer variablen Größe, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Größe gemessen wird, und daß ein den gemessenen V/ert n^ repräsentierendes Signal erzeugt wird, daß ein den Sollwert η der variablen Größe repräsentierendes Signal erzeugt wird, daß die n, und η sowie ein Signal, das eine nachstehend definierte variable Größe Ί. repräsentiert, mit Hilfe von Rechenmitteln kombiniert werden, um die Größe ζ = A(n - n, - X) zu berechnen, bei der A ein relativ großer

Sl D

Broportionalitätsfaktor ist, um ein ζ repräsentierendes Signal zu erzeugen, daß das Signal ζ einem Begrenzungsvorgang unterzogen wird, so daß ein weiteres Signal erzeugt wird, welches eine Größe z¹ repräsentiert, die gleich ζ ist, soweit sie nicht innerhalb einer positiven Obergrenze oder einer negativen Untergrenze gehalten wird, wenn ζ über bzw. unter der Untergrenze liegt, daß das z¹ repräsentierende Signal integriert wird, um ein Signal entsprechend der Gleichung I= J ζ'dt entsprechendes Signal zu erhalten,daß aus dem z¹ repräsentierenden Signal vorzugsweise daaurch, daß das I repräsentierende Signal differenziert wird, die genannte Größe X derart abgeleitet wird, daß X durch die Beziehung N jsrr + X = Bz¹ bestimmt ist, in der K und B Konstanten sind, daß ein X repräsentierendes Signal erzeugt wird, und daß das I repräsentierende Signal benutzt wird, um die zu regelnde variable Größe einzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnte Obergrenze und die erwähnte Untergrenze den gleichen Absolutwert (L) haben.

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$. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Größe des oberen Grenzwertes und des unteren Grenzwertes aus der Größe von I abgeleitet wird«

4. Verfahren nach Anspruch i oder 2 zum automatischen Regeln der Drehzahl einer durch eine Dampfturbinenanlage angetriebenen Schiffsschraube, dadurch gekennzeichnet, daß die in Anspruch 1 genannten Werte n, und η den gemessenen Wert bzw. den Sollwert der Drehzahl der Schiffs schraube repräsentieren, und daß das I repräsentierende Signal dazu dient, die Zufuhr von Dampf zu der Turbine und damit die Drehzahl der Schiffsschraube einzustellen.

5 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Obergrenze und der üntergrenze von z¹ aus dem I repräsentierenden Signal so abgeleitet werden, daß die Absolutwerte dieser Grenzwerte bei Werten von I relativ groß sind, die einer relativ geringen Zufuhr von Dampf zu der Turbine entsprechen.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergrenze und die Untergrenze von z¹ dadurch bestimmt wird, daß der Mengenstrom des der Turbine zugeführten Dampfes gemessen wird, daß der so erhaltene Meßwert differenziert wird, und daß der Absolutwert des Differentials mit einem Wert verglichen wird, der an einem proportional arbeitenden Regler eingestellt ist, wobei der obere und der untere Grenzwert aus dem Ausgangssignal dieses Reglers abgeleitet werden.

7. Einrichtung zum automatischen Regeln einer variablen Größe, gekennzeichnet durch eine Vorrichtunge (5) zum Messen der variablen Größe und zum Erzeugen eines den Meßwert repräsentierenden Ausgangssignals, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines den Sollwert der variablen Größe repräsentierenden Ausgangssignals, Vorrichtungen (6,7)

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zum additiven und/oder subtraktiven Kombinieren von drei Signalen, wobei diese Vorrichtungen einen ersten Eingang haben, der an den Ausgang der Meßvorrichtung angeschlossen ist, einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Erzeugen eines dem erwähnten Sollwert entsprechenden Signals verbunden ist, einen dritten Eingang und einen Ausgang, einen Verstärker (8; 8¹), der mit einem Gewinn arbeitet, welcher erheblich höher ist als 1, dessen Eingang mit dem Ausgang der Vorrichtungen zum Kombinieren der Signale verbunden ist, einen an den Ausgang des Verstärkers angeschlossenen Begrenzer (9, 10), der geeignet ist, das Ausgangssignal des Verstärkers so zu begrenzen, daß es in einem Bereich zwischen einer Obergrenze und einer Untergrenze gehalten wird, eine Integrationsvorrichtung (ll), deren Eingang an den Ausgang des'Begrenzers angeschlossen ist, Rückkopplungsmittel (11, 12), die zwischen dem Ausgang des Begrenzers und dem dritten Eingang der Vorrichtung zum Kombinieren der Signale angeschlossen ist, sowie eine mit dem Ausgang der Integrationsvorixchtung verbundene Korrekturvorrichtung (4-) zum Einstellen der variablen Größe.

8. Einrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet , daß die Rückkopplungsmittel die Integrationsvorrichtung (11) und ein Netzwerk (13» I²J-) umfassen, und daß das Netzwerk zwischen dem Ausgang der Integrationsvorrichtung und dem Eingang der Vorrichtungen (6, 8') zum Kombinieren der Signale angeschlossen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk eine Differenzierungsschaltung umfaßt.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß es der Begrenzer (9, 10) ermöglicht, den oberen und den unteren Grenzwert einzustellen.

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11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,-dadurehgekennzeichnet, daß der Begrenzer (9_S 10) mit einem Signaleingang für den oberen Grenzwert und einem Signaleingang für den unteren Grenzwert versehen ist, daß die Einrichtung einen iTunktionsgeber (16) ranfaßt, der zwei Ausgänge hat, von denen ^eder mit einem dieser Signaleingänge verbunden ist, und daß dieser Funktionsgeber geeignet ist_s zwei Signale von gleicher Größe und entgegengesetztem Vorzeichen zu erzeugen, wobei die Signale einen großen Wert auf v/eisen, wenn die Größe von I gering ist ο

12ο Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 zum Hegeln der Drehzahl einer durch eine Dampfturbinenanlage angetriebenen Schiffsschraube, wobei die Drehzahl der Schiffsschraube die in Anspruch ? genannte variable Größe ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Vorrichtung (17) zum Messen des Kengenstroms des der Turbine (2) zugeführten Dampfes umfaßt, daß der Ausgang dieser Preßvorrichtung mit dem Eingang einer Vorrichtung (18) verbunden ist, die ein Signal erzeugt_? welches dem Absolutwert der Geschwindigkeit entspricht, mit der sich aas Eingangssignal ändert, daß der Ausgang dieser Vorrichtung mit dem für den Keßwert vorgesehenen Eingang eines proportional arbeitenden Keglers (19) verbunden ist, daß der Begrenzer (9» 10) einen Signaleingang für den oberen Grenzwert und einen Signaleingang für den unteren Grenzwert umfaßt, und daß diese Signaleingänge an den Ausgang des Heglers angeschlossen sind, wobei eines der Eingangssignale dem Begrenzer über eine Vorrichtung (20) zum Umkehren des Vorzeichens des Signals zugeführt wird.

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