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Dokumentenidentifikation DE69427384T2 23.05.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0623741
Titel Drehmomentregelung für einen Gasturbinenstarter
Anmelder Allied-Signal Inc., Morristown, N.J., US
Erfinder Wahl, Robert E., Morristown, US;
Stokes, Richard F., Morristown, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69427384
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.03.1994
EP-Aktenzeichen 941038978
EP-Offenlegungsdatum 09.11.1994
EP date of grant 06.06.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.05.2002
IPC-Hauptklasse F02C 7/275

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Regulieren der Menge an Drehmoment, die beim Anfahren von einem Starter/Generator auf ein Gasturbinenaggregat ausgeübt wird.

STAND DER TECHNIK

Ein Gasturbinenaggregat enthält nacheinander in Strömungsreihenfolge einen Verdichter, einen Vergasungsbrenner und eine Turbine. Der Verdichter und die Turbine sind zur Drehung auf einer Welle montiert, die ein Getriebe antreibt. An das Getriebe sind Zusatzgeräte angeschlossen, wie beispielsweise ein Wechselstromgenerator und eine Schmiermittelpumpe.

Um ein Gasturbinenaggregat anzufahren, legt ein Anfahrmotor an die Welle das Aggregats ein Drehmoment an. Während die Welle sich zu drehen beginnt, wird Luft in den Verdichter eingeleitet, verdichtet und dann in den Vergasungsbrenner ausgetragen. Gleichzeitig führt das Brennstoffsteuersystem des Aggregats gemäß einem vorprogrammierten Brennstoffzeitplan Brennstoff in den Vergasungsbrenner, um in dem Vergasungsbrenner das richtige Brennstoff-Luft-Verhältnis präzise aufrechtzuerhalten. Bei einer Drehzahl von etwa 10 bis 20 Prozent der Betriebsdrehzahl des Aggregats entwickeln sich die Bedingungen in dem Vergasungsbrenner derart, daß das Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet werden kann. Diese Bedingung wird allgemein als "Anspringen" (light-off) bezeichnet. Wenn das Brennstoff-Luft-Verhältnis entweder zu fett oder zu mager ist, kommt es nicht zum Anspringen, und das Aggregat hat einen hängenden Start. Nach dem Anspringen wird das Drehmoment des Anfahrmotors durch Drehmoment von der Turbine des Aggregats ergänzt. Bei etwa 50 Prozent der Betriebsdrehzahl wird der Anfahrmotor abgeschaltet, das Aggregat unterhält sich selbst und beschleunigt auf seine Betriebsdrehzahl.

Als Starter werden üblicherweise Gleichstrommotoren eingesetzt. Ein Nachteil von Gleichstrommotoren besteht darin, daß ihre Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie bei einer gegebenen Stromversorgung festliegt. Der Gleichstrommotor muß deshalb so bemessen sein, daß er unter der ungünstigsten Bedingung, (das heißt größter Aggregatwiderstand), d. h. ein temperiertes Aggregat, ein Anlaufdrehmoment erzeugt. Aus diesem Grund sind Gleichstrommotoren bei wärmeren Temperaturen nicht effizient. Ein weiterer Nachteil bei Gleichstrommotoren besteht darin, daß sie als Funktion des Energieverbrauchs keine bestimmte Drehzahl beibehalten können oder auf andere Weise ihre Ausgangsleistung verändern können.

Aus JP-A-2131377 ist ein System zum Kompensieren von Änderungen des Widerstands eines von einer konstanten Gleichstromquelle zu einem Anfahrmotor für eine Gasturbine führenden Stromkabels bekannt. Derartige Änderungen würden darin resultieren, daß das zum Anfahren der Turbine gelieferte Drehmoment übermäßig von einem Sollbereich abweichen würde und dadurch die Beschleunigung des Aggregats zu schnell oder zu langsam wäre. Das Drehmoment wird als Reaktion auf Änderungen bei der Beschleunigung des anfahrenden Aggregats erhöht oder gesenkt, indem Widerstände in den Kreis von der Stromversorgung geschaltet oder aus ihm herausgenommen werden, wodurch die Stromstärke steigt oder sinkt.

Aus US-A-3793826 ist ein System zum Abbrechen des Anfahrens eines Gasturbinenaggregats durch Auskuppeln des Anfahrmotors bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl bekannt, falls die Beschleunigung unter einen kritischen Wert abfällt, falls die Verbrennungstemperatur einen kritischen Wert übersteigt, falls es zu keinem Anspringen kommt oder falls ein Thermoelement, das einen Teil des Erfassungssystems bildet, ausfällt.

Aus US-A-4119861 ist eine Anfahrvorrichtung für einen Gasturbinengenerator bekannt, der an einem durch einen Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeug angebracht ist, umfassend: eine Gasturbine, einen Wechselstromgenerator, der direkt an den Motor angekoppelt ist, um von ihm angetrieben zu werden, einen Gleichrichter zum Gleichrichten einer Wechselstromausgabe von dem Wechselstromgenerator, eine Notstrombatterieeinrichtung mit einem Paar Anschlüssen, die an die Gleichstromausgangsanschlüsse des Gleichrichters angeschlossen sind, um von ihm geladen zu werden, einen Wechselrichter mit an die Batterieanschlüsse angeschlossenen Gleichstromeingangsanschlüssen und Wechselstromausgangsanschlüssen, von denen eine Wechselstromausgabe abgenommen wird, mindestens einen Wechselstrommotor zum Antreiben der Fahrzeugräder durch Bestromung aus den Wechselstromausgangsanschlüssen des Wechselrichters und ein bei den Wechselstromausgangsanschlüssen des Wechselrichters, den Ausgangsanschlüssen des Wechselstromgenerators und den Eingangsanschlüssen des Wechselstrommotors vorgesehenes Schaltmittel, wodurch bei Anfahren der Gasturbine das Schaltmittel die Wechselstromausgangsanschlüssen des Wechselrichters mit den Wechselstromgeneratoranschlüsse verbindet, um den Generator als einen asynchronen Anfahrmotor für die Gasturbine laufen zu lassen, und nach dem Anfahren der Gasturbine ermöglicht daß Schaltmittel, daß die gleichen Anschlüsse des Wechselrichters mit den Wechselstrommotoranschlüssen verbunden werden.

Um die mit Gleichstrommotoren verbundenen Nachteile zu überwinden, ist vorgeschlagen worden, den Wechselstromgenerator des Aggregats als Wechselstrom- Anfahrmotor zu verwenden. Aus den gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldungen mit den laufenden Nummern 08/011,022 (jetzt US-A-5325042) und 07/987,524 sind Stromrichter bekannt, die einen Wechselstromgenerator in einen Gleichstrommotor umwandeln. Generatoren in Kombination mit derartigen Stromrichtern werden als Starter/Generatoren bezeichnet. Da der Stromrichter den Stromverbrauch des Starters/Generators entweder aus einer Gleichstrom- oder Wechselstromquelle regeln kann, kann er dahingehend gesteuert werden, jede gewünschte Startdrehmomentkennlinie (Drehmoment - Drehzahl) zu liefern.

Es besteht somit ein Bedarf an einem Steuersystem für einen Starter/Generator, das eine Sollbeschleunigung des Aggregats mit einem minimalen Energieaufwand aufrechterhält und das automatisch die Menge an Drehmoment verändert, um Änderungen bei dem Aggregatwiderstand, weil es temperiert ist oder wegen anderer Bedingungen, die das Aggregat aufweist, zu berücksichtigen.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuersystems für einen Starter/Generator, das eine Sollbeschleunigung des Aggregats mit minimalem Energieaufwand aufrechterhält. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuersystems für einen Starter/Generator, das die Menge an Drehmoment automatisch verändert, um Änderungen des Aggregatwiderstands zu berücksichtigen.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuersystems für einen Starter/Generator, das eine gewählte Aggregatdrehzahl beibehalten kann.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuersystems für einen Starter/Generator, das ein Gasturbinenaggregat gemäß einem vorbestimmten Anfahrzeitplan beschleunigt.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Beschleunigen eines Gasturbinenaggregats durch einen Starter/Generator, so daß das Aggregat entsprechend einem vorbestimmten Zeitplan beschleunigt.

Die vorliegende Erfindung löst die oben angeführten Aufgaben durch Bereitstellung eines Verfahrens nach Anspruch 1, einer Vorrichtung nach Anspruch 4, einer Gasturbine nach Anspruch 7.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargelegt bzw. gehen aus ihr hervor, wenn sie zusammen mit der beiliegenden Zeichnung gelesen wird.

Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Gasturbinenaggregat, in das ein die Grundlagen der vorliegenden Erfindung verkörperndes Startersteuersystem eingebaut ist.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des von der vorliegende Erfindung zur Verwendung mit dem Gasturbinenaggregat von Fig. 1 in Betracht gezogenen Startersteuersystems.

Fig. 3 ist ein Drehmoment/Drehzahl-Diagramm.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Gasturbinenaggregat, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Zur Veranschaulichung ist das Aggregat 10 als ein Aggregat mit integrierter Anzapfung dargestellt, auch wenn sich die vorliegende Erfindung gleichermaßen auf anders konfigurierte Aggregate anwenden läßt, beispielsweise solche, mit denen Vortrieb erzeugt wird. Das Aggregat 10 enthält ein Getriebe 14 für Zusatzaggregate, an dem eine Hydraulikpumpe 15, ein Schmiermittelmodul 16, eine Brennstoffsteuereinheit 18 und ein Starter/Generator 17 angebracht sind. Bei dem Starter/Generator 17 kann es sich um einen beliebigen Wechselstromsynchrongenerator mit einem Stromrichter handeln, der in der Lage ist, den Generator als Synchronmotor anzufahren. Beispiele für derartige Stromrichter sind in dem Abschnitt "Stand der Technik" erörtert.

Das Gasturbinenaggregat 10 umfaßt in Strömungsreihenfolge einen Lufteinlaß 22, einen Verdichter 24, der ein zur Drehung auf der Welle 12 angebrachtes Laufrad 26, einen Vergasungsbrenner 32, eine über die Welle 12 operativ an das Laufrad 26 angekoppelte Turbine 34 und einen Abgasauslaß 36 enthält. Ein integraler Zapfluft-Entnahmeanschluß 38 mit einem Ladesteuerventil 40 zum Regeln der Entnahmeströmungsmenge ist zwischen dem Verdichter 24 und dem Vergasungsbrenner 32 angeordnet. Bei Drehung der Welle 12 wird durch den Einlaß 22 Luft eingeleitet und in dem Verdichter unter Druck gesetzt. Die erforderliche Entnahmeströmung wird durch den Zapfluft- Entnahmeanschluß 38 entnommen, wobei der Rest der unter Druck stehenden Luft in die Verbrennungskammer. 32 eintritt, wo sie mit Brennstoff vermischt und von der Zündanlage 56 gezündet wird, um ein heißes, unter Druck stehendes Gas zu bilden. Dieses Gas dehnt sich dann in der Turbine 34 aus, um Leistung zum Antreiben des Verdichters 24 und des Getriebes 14 für Zusatzaggregate zu liefern.

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 steuert den Gesamtbetrieb des Aggregats 10. Die ECU 50 arbeitet vorzugsweise digital, sie kann aber auch analog arbeiten. Die ECU 50 empfängt ein Aggregatdrehzahlsignal Ns von einem Drehzahlsensor 52, ein Öltemperatursignal Töi von einem im Sumpf des Getriebes 14 angeordneten Temperatursensor 53, das den Grad an Temperierung anzeigt; ein Einlaßdrucksignal P2 von einem in dem Aggregateinlaß 22 angebrachten Drucksensor 54, das die Höhe anzeigt; und ein Einlaßtemperatursignal T2 von einem in dem Einlaß 22 angebrachten Temperatursensor 55.

Eine Startersteuerung 60 ist elektronisch mit der ECU 50 integriert und empfängt die Signale P2, T2 N2 und Töl. Die Startersteuerung 60 enthält die Anfahrlogik für das Aggregat 10, die vorzugsweise durch einen Mikroprozessor 90 implementiert ist, der programmiert ist, um die in Fig. 2 gezeigten Funktionen auszuführen. Diese Funktionen können von einem Fachmann programmiert werden. Die Anfahrlogik kann aber auch in Form einer analogen Schaltung implementiert werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 weist die Starterlogik 60 eine Drehzahlaufbereitungsvorrichtung 62 auf, die das Signal Ns empfängt und es in digitale Form umwandelt. Das Ausgangssignal der Aufbereitungsvorrichtung 62 wird einem Ratengenerator 64 zugeführt, der eine Ableitung des Signals Ns nimmt und ein Signal erzeugt, das die zu dem Drehmoment in Beziehung stehende Sollbeschleunigungsrate des Aggregats 10 anzeigt.

Vorbestimmte Winkelbeschleunigungsraten für das Aggregat 10 sind in einem Funktionsgenerator 68 als Mengen diskreter Punkte gespeichert. Die Beschleunigungsraten werden unter Verwendung einer Computermodellierung des Aggregats zusammen mit Prüfergebnissen im voraus bestimmt. Der Funktionsgenerator 68 empfängt Eingangssignale T2, P2, Töl und Ns. Als Reaktion auf diese Eingangssignale liefert der Funktionsgenerator 68 ein Sollbeschleunigungsratensignal. Der Funktionsgenerator 68 enthält eine vierdimensionale Tabelle, die Sollbeschleunigungsraten als Funktion der Eingangssignale anzeigt. Bei zwischen diskreten Punkten liegenden Eingangssignalen führt der Funktionsgenerator 68 eine vierfache Interpolation durch, um die entsprechende Beschleunigungsrate abzuleiten. Vierfachinterpolationsroutinen sind, wie vierdimensionale Funktionsgeneratoren, in der Technik wohlbekannt. Es kann aber auch ein den vorbestimmten Zeitplan beschreibender Algorithmus in den Funktionsgenerator 68 programmiert werden.

Ein Verweilpunkt ist in die Anfahrlogik programmiert. Bei einer vorgewählten Drehzahl läßt der Funktionsgenerator 68 die Sollbeschleunigungsrate auf Null abfallen, wodurch die Beschleunigung des Aggregats 10 gestoppt wird, so daß das Aggregat 10 die vorgewählte Drehzahl aufrechterhält. Die ECU 50 weist nach Empfang eines AGT-Signals (AGT = Abgastemperatur), das anzeigt, daß es zu einer Zündung gekommen ist, die Steuerung 60 an, die Beschleunigung des Aggregats 10 wiederaufzunehmen. Der Funktionsgenerator kann aber auch nach einer durch einen Zeitgeber 63 gemessenen Zeitdauer das Erzeugen eines Sollbeschleunigungszeitplans wiederaufnehmen, und das Aggregat 10 beschleunigt. Diese Pause bei der Beschleunigung des Aggregats 10 wird als Verweilpunkt bezeichnet und stellt sicher, daß es in der Verbrennungskammer 32 zu einer Zündung kommt. Der Zeitgeber 63 kann der Quarz in dem Mikroprozessor 90 oder in analoger Form eine herkömmliche Zeitgeberschaltung sein.

Ein Summierknoten 70 verknüpft das Istbeschleunigungssignal von dem Ratengenerator 64 mit dem Signal der vorbestimmten Beschleunigung von dem Funktionsgenerator 68, um ein Fehlersignal gleich ihre r Differenz zu erzeugen. Dieses Fehlersignal wird dann auf eine dem Fachmann vertraute Weise durch einen herkömmliche Proportional-Integral-Ableitungs-Regler 72 zu einem Drehmomentsteuersignal verarbeitet, das die Differenz zwischen dem Solldrehmoment und dem Istdrehmoment anzeigt.

Ein zweiter Funktionsgenerator 74 empfängt das Signal Ns von der Aufbereitungsvorrichtung 62 und erzeugt als Reaktion darauf ein ein maximales Dtehmoment anzeigendes Signal. Das maximale Drehmoment wird so gewählt, daß unter den ungünstigsten Bedingungen zum Anfahren (Temperierung bei Höhe) zum Beschleunigen des Aggregats ausreichend Drehmoment zur Verfügung steht, ohne zuviel Drehmoment auf das Aggregat zu geben, was zu strukturellen Schäden an dem Aggregat führen kann. Der Funktionsgenerator 74 weist einen externen Eingang auf, so daß der Zeitplan für das maximale Drehmoment nachgestellt werden kann, nachdem er in den Mikroprozessor 90 einprogrammiert worden ist.

Ein dritter Funktionsgenerator 80 empfängt ebenfalls das aufbereitete Signal Ns und erzeugt als Reaktion darauf ein Signal, das ein minimales Drehmoment anzeigt. Der Funktionsgenerator 80 weist ebenfalls einen externen Eingang auf, so daß der Zeitplan für das minimale Drehmoment nachgestellt werde n kann, nachdem er in den Mikroprozessor 90 einprogrammiert worden ist.

Ein Summierknoten 76 subtrahiert das Signal aus dem Regler 72 von dem von dem Funktionsgenerator 74 erzeugten Signal, um ein das erforderliche Drehmoment anzeigendes Signal zu erzeugen. Ein Niedrig-Auswahl- Gatter 78 empfängt das Signal von dem Funktionsgenerator 74 und dem Summierknoten 76 und wählt das niedrigere der beiden Signale. Ein Hoch- Auswahl-Gatter 82 empfängt die Signale von dem Niedrig- Auswahl-Gatter 78 und dem Funktionsgenerator 80 und überträgt das höhere dieser Signale zu dem Starter/Generator 17, wie durch Pfeil 79 dargestellt.

Fig. 3 ist ein Diagramm des Drehmoments am Rotor des Aggregats als Funktion der Aggregatdrehzahl. Die durchgezogenen Linien 92, 94 stellen die Drehmoment/Drehzahl-Kennlinie des Aggregats 10 während einem Anfahren bei einer Einlaßtemperatur an einem kalten Tag von -40ºF (-40ºC) und an einem heißen Tag von +130ºF (+54,5ºC) dar. Wegen des Widerstands, der auch als Drehmoment vor dem Zünden bezeichnet wird, ist das Drehmoment anfänglich positiv. Nachdem jedoch die Verbrennungskammer 32 gezündet hat, beginnt die Turbine 34 mit dem Antreiben der Welle 12, und das Drehmoment am Rotor wird negativ. Diese Bedingung wird als Drehmoment nach dem Zünden bezeichnet.

Die gestrichelten Linien 96, 98 stellen bei einer Steuerung durch das Steuersystem 60 die Ausgangsleistung des Starters/Generators 17 für beide Einlaßtemperaturen dar. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerung 60 so programmiert, daß sie das Aggregat 10 ungeachtet der Einlaßtemperatur mit einer Rate von etwa 3% pro Sekunde beschleunigt, bis das Aggregat 10 eine Drehzahl von etwa 15% seiner Betriebsdrehzahl erreicht. Das Aggregat 10 wird fünf Sekunden lang auf einer Drehzahl von 15% gehalten, um sicherzustellen, daß die Zündung stattgefunden hat. Nach diesem Zeitraum von fünf Sekunden ohne Beschleunigung beschleunigt die Steuerung 60 das Aggregat 10 mit etwa 1% pro Sekunde, bis das Aggregat eine Drehzahl von etwa 20% erreicht. Über einer Drehzahl von 20% wird das Aggregat 10 durch das Drehmoment des Aggregats 10 nach dem Zünden beim Beschleunigen unterstützt. Das durch den Starter unterstützte Drehmoment in das Aggregat wird jedoch bis zu einer Drehzahl von 60% aufrechterhalten, um in der Turbine 34 zu hohe Temperaturen zu vermeiden. Nach einer Drehzahl von 60% wird der Starter/Generator 17 allmählich ausgeschaltet.

Im Vergleich dazu zeigt Linie 100 die Ausgangsleistung eines Gleichstromstarters nach dem Stand der Technik. Die Ausgangsleistung des Gleichstromstarters ist festgelegt und kann bei Änderungen der Einlaßtemperatur nicht verändert werden. Er muß dementsprechend so bemessen sein, daß er an einem kalten Tag ausreichend Drehmoment liefert, was an einem heißen Tag zu einer großen Menge überschüssigen Anfahrdrehmoments führt. Außerdem läuft der Gleichstrommotor nach dem Anfahren gemäß seiner Drehmomentkennlinie und kann nicht angehalten werden, um beispielsweise auf das Zünden der Zündanlage zu warten.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Steuersystem zum Steuern des Drehmoments bereit, das beim Anfahren von einem Starter/Generator auf ein Gasturbinenaggregat ausgeübt wird, das Aggregate gemäß einem vorbestimmten Beschleunigungszeitplan mit einem minimalen Aufwand an Energie beschleunigt und das automatisch die Menge an ausgeübtem Drehmoment verändert, um Änderungen beim Aggregatwiderstand aufgrund von Temperierung oder irgendwelcher anderer Bedingungen, denen das Aggregat ausgesetzt ist, zu berücksichtigen.

Für den Fachmann sind verschiedene Modifikationen und Veränderungen an dem oben beschriebenen System offensichtlich.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Beschleunigen eines Gasturbinenaggregats (10) mit Hilfe eines Anfahrmotors gemäß einem vorbestimmten Zeitplan, der ein in einem Funktionsgenerator (68) gespeicherter Beschleunigungsraten- /Aggregatdrehzahl-Zeitplan ist, wobei ein Starter/Generator (17) als der Anfahrmotor verwendet wird;

die Aggregatdrehzahl erfaßt und ein die Istbeschleunigung des Aggregats anzeigendes erstes Signal zu einer mit dem vorbestimmten Zeitplan programmierten elektronischen Steuereinheit (50) geschickt wird; und

ein zweites Signal, das die vorbestimmte Beschleunigung für das Aggregat, wie sie im Funktionsgenerator (68) gespeichert ist, anzeigt, erzeugt wird und das erste und zweite Signal verknüpft werden, um ein Fehlersignal zu bilden;

wobei die elektronische Steuereinheit (50) die Beschleunigung des Aggregats durch stetiges Verändern des abgegebenen Drehmoments des Starters/Generators (17) zu dem Aggregat als Reaktion auf das Fehlersignal steuert, so daß der Starter/Generator nur das Drehmoment liefert, das erforderlich ist, um das Aggregat weiterhin gemäß dem Zeitplan zu beschleunigen, wobei der Zeitplan folgendes enthält:

(a) eine erste Phase vor dem Zünden des Aggregats, in der der Starter/Generator Leistung an das Aggregat liefert, um es zu beschleunigen;

(b) eine zweite Phase nach der ersten Phase, in der der Starter/Generator die Beschleunigung des Aggregats anhält und sie eine vorgewählte Zeitdauer auf Null hält;

(c) Zünden des Aggregats während der zweiten Phase, und

(d) eine dritte Phase nach der Zündung, in der der Starter/Generator Leistung an das Aggregat liefert, um es mit einer vorbestimmten Rate, die langsamer ist als der Beschleunigungsschritt (a), zu beschleunigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Verarbeiten des Fettersignals zu einem Drehmomentsteuersignal, das die Differenz zwischen Solldrehmoment und Istdrehmoment anzeigt; und Begrenzen der Größe des Drehmomentsteuersignals.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Erzeugen des zweiten Signals als Reaktion auf Einlaßtemperatur, Einlaßdruck und Öltemperatur des Aggregats.

4. Vorrichtung zum Steuern eines Anfahrmotors, um ein Gasturbinenaggregat (10) gemäß einem vorbestimmten Zeitplan zu beschleunigen, wobei

der Anfahrmotor ein Starter/Generator (17) ist;

und daß die Vorrichtung folgendes umfaßt: ein Mittel (52) zum Erfassen der Aggregatdrehzahl; und ein Mittel zum ständigen Verändern des abgegebenen Drehmoments des Starters/Generators (17) zu dem Aggregat als Reaktion auf die erfaßte Drehzahl, so daß der Starter/Generator nur das Drehmoment liefert, das erforderlich ist, um das Aggregat weiterhin gemäß dem Zeitplan zu beschleunigen, und wobei der Zeitplan folgendes enthält:

(a) eine erste Phase vor dem Zünden des Aggregats, in der der Starter/Generator Leistung an das Aggregat liefert, um es zu beschleunigen;

(b) eine zweite Phase nach der ersten Phase, in der der Starter/Generator die Beschleunigung des Aggregats anhält und sie eine vorgewählte Zeitdauer auf Null hält;

(c) Zünden des Aggregats während der zweiten Phase, und

(d) eine dritte Phase nach der Zündung, in der der Starter/Generator Leistung an das Aggregat liefert, um es mit einer vorbestimmten Rate, die langsamer ist als der Beschleunigungsschritt (a), zu beschleunigen, und und die Vorrichtung weiterhin folgendes umfaßt:

ein Mittel (64) zum Erzeugen eines die Istbeschleunigung des Aggregats anzeigenden ersten Signals; und

ein Mittel (68) zum Erzeugen eines zweiten Signals, das eine vorbestimmte Beschleunigung für das Aggregat anzeigt;

ein Mittel (70) zum Verknüpfen des ersten und zweiten Signals, um ein Fehlersignal zu bilden; und

ein Mittel zum Verändern des Drehmoments zu dem Aggregat als Reaktion auf das Fehlersignal, wodurch das Aggregat entsprechend dem vorbestimmten Zeitplan beschleunigt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Verarbeiten des Fehlersignals zu einem Drehmomentsteuersignal, das die Differenz zwischen Solldrehmoment und Istdrehmoment anzeigt; und Begrenzen der Größe des Drehmomentsteuersignals.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Erzeugen des zweiten Signals als Reaktion auf Einlaßtemperatur, Einlaßdruck und Öltemperatur des Aggregats.

7. Gasturbinenaggregat (10), das folgendes umfaßt:

einen Verdichter (26);

einen Vergasungsbrenner (32) in Fluidverbindung mit dem Verdichter;

eine Turbine (34) in Fluidverbindung mit dem Vergasungsbrenner;

eine Welle (12), die zur Rotation und zum Ankoppeln der Turbine an den Verdichter angebracht ist;

ein Getriebe (14) mit Zahnrädern, die an die Welle angekoppelt antreiben;

einen an dem Getriebe angebrachten Starter/Generator (17), der antreibend an die Zahnräder angekoppelt ist; und

eine Vorrichtung (60) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 zum Steuern des Starter/Generators.







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