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Elektrohydraulische Druckstellglieder und Wegeschieber,
Aktorik für Stellzylinder an Turbomaschinen
Bewährte Technik
Elektrohydraulische Druckstellglieder
und Wegeschieber sind die wirtschaftliche
Lösung zum Ansteuern
von hydraulischen Stellzylindern.
Damit kann der Massenstrom (z.B.
Dampf) durch ein Ventil präzise und
hochdynamisch geregelt werden.
In den Druckstellgliedern bzw. Wegeschiebern
wird ein Strom-Einheitssignal
(0/4 – 20 mA) in einen Ausgangsdruck
bzw. Ölfluss proportional
umgewandelt.
Hohe Zuverlässigkeit
Der Aufbau der elektrohydraulischen
Druckstellglieder und Wegeschieber
ist einfach:
n Regelmagnet mit integrierter
Elektronik
n Hydraulikteil
Dieser einfache und kompakte Aufbau
gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit
und Verfügbarkeit
der Komponenten und damit Ihrer
Anlage.
Weltweit zu Hause
Wir sind auf allen internationalen
Märkten ein zuverlässiger Partner
von Herstellern und Betreibern von
Turbomaschinen.
Voith Turbo Stelltechnik hat sich
10.000-fach in Kraftwerken auf der
ganzen Welt bewährt und sorgt für
einen wirtschaftlichen Betrieb von
Turbinen und Kompressoren.

2
Druckstellglieder
Aufbau
4 1 5 3 2 6 7
Ein Voith Druckstellglied ist ein elektrisch
steuerbares Druckregelventil,
bestehend aus kraftgeregeltem
Elektromagneten und Hydraulikteil.
Voith Turbo Druckstellglieder wandeln schnell und
präzise ein 0/4 – 20 mA Stromeingangssignal in einen
proportionalen Ausgangsdruck.
T A P
A Verbraucheranschluss (Ausgang)
T Tankanschluss
P Ölversorgungsanschluss (Eingang)
1 Gehäuse Regelmagnet
2 Stößel
3 Potentiometer
4 Handverstellung
5 Elektrischer Anschluss
6 Hydraulikteil
7 Steuerkolben

Einfacher Aufbau und bewährtes Funktionsprinzip
Prozessleittechnik
Funktion
Anwendungsprinzip 1:
Direkte Ansteuerung eines
Hydraulikzylinders
w
X0 X1
s
Dampfventil
Frischdampf
Eine Magnetkraftregelung erzeugt in
einem 24V-Gleichstrommagneten
eine Magnetkraft F . Diese Mag-
Mag
netkraft ist dem 0/4 – 20 mA Eingangssignal
(w) proportional, die
Grenzen werden mit den Parametern
X0 und X1 eingestellt. Die elektronische
Re gelung, die Messung
des magnetischen Flusses, die konstruktive
Ge staltung des Magneten
und die hydraulische Vorsteuerung
bilden im Zusammenspiel eine prak-
+
­
U HALL
+24V
U
F
F Mag
Anwendungsprinzip 2:
Betreiben eines Pilotventils mit
mechanischer Wegrückführung
Pilotventil
T P
FrischdampfPilotventil
T P
A
Mechanische
Wegrückführung
s
A
T P
Regelmagnet hydraulische Vorsteuerung
tisch hysteresefreie und dynamische
Funktionseinheit.
Der Regelmagnet übt auf den Steuerkolben
die Kraft F aus. Diese
Mag
wirkt der Hydraulikkraft F entge-
Hydr
gen, die durch den Druck am Ausgang
A über die Stirnfläche des
Steuerkolbens erzeugt wird (Druckwaage).
F Hydr
Anwendungsprinzip 3:
Betreiben eines Pilotventils mit
elektronischer Wegrückführung
Elektronische
WegrückWegaufführungnehmer
s
i
s
zur
Prozessleittechnik
A
Frischdampf
A Verbraucheranschluss
(Ausgang)
T Tankanschluss
P Ölversorgungsanschluss
(Eingang)
X0, X1 Parameter für Ausgangsdruckbereich
(Potentiometer)
F Magnetkraft
Mag
F Hydraulikkraft
Hydr
U Hall­Spannung
Hall
U Spannung
s Stellhub
i Stromsignal Wegaufnehmer
w Sollwert für Ausgangsdruck
Als Ergebnis dieser Regelung erhält
die Ausgangsleitung des Druckstellgliedes
immer den genauen erforderlichen
Druck und die Ölmenge
zur Positionierung des Dampf- oder
Brennstoffventils.
3

4
Robustes Design und höchste Genauigkeit
ermöglichen vielseitigen Einsatz
Technische Daten
und Eigenschaften
n Versorgungsspannung 24 VDC
n Stromaufnahme 1,0 A
n Eingangssignal 0/4 – 20 mA
n Schutzart IP 65
n Eingangsdruck bis 70 bar
n Umgebungstemperatur - 20 bis
+ 80 °C für Standardausführung
n Explosionsgeschützte Ausführung
EEx d IIC T4 erhältlich
Auswahltabelle
Typ maximaler
Eingangsdruck
[bar]
Zur Festlegung eines geeigneten
Druckstellglieds sind anlagenspezifische
Daten zu berücksichtigen.
Bitte greifen Sie bei der Auswahl
eines Druckstellglieds auf unser
Wissen zurück. Unsere erfahrenen
Vertriebsmitarbeiter beraten Sie
gerne.
Regelbereich
Ausgangsdruck
[bar]
Durchfluss [l/min]
bei p = 1 bar
P ➞ A A ➞ T
DSG-B03XXX 40 0 – 3 30 30
DSG-B05XXX 40 0 – 5 30 30
DSG-B05X48 20 0 – 5 100 140
DSG-B07XXX 40 1 – 7 30 30
DSG-B10XXX 40 0 – 10 30 30
DSG-B30XXX 70 0 – 30 30 30
DSG-B35XXX 70 10 – 35 30 30
Voith Turbo Druckstellglieder an einer
300 MW Dampfturbine

Kundennutzen
Hohe Zuverlässigkeit und
Verfügbarkeit
n bewährtes Funktionsprinzip
n schmutzunempfindliches und
robustes Design
Voith Turbo Druckstellglied an einer
3,4 MW Dampfturbine
(Foto: AG KK&K – www.agkkk.de)
Dynamische und präzise
Stellung des Ausgangsdruckes
n Reproduzierbarkeit < 0,1 %
n praktisch keine Hysterese
n Temperaturkompensation
n kein Driften
n Eingangsdruck wenigstens
0,5 bar höher als höchster
Ausgangsdruck
n schnelle Ansprechzeit
Ausführung explosionsgeschützt (links) und Standard
Einfacher Einbau und
Inbetriebnahme
n Gerät ist werkseitig geprüft und
voreingestellt (plug & play)
n min. und max. Ausgangsdruck sind
mittels Parameter X0 und X1
(Potentiometer) leicht zu verändern
n Schmieröl der Turbine ist oft als
Betriebsmedium verwendbar
n je nach Modell sind Adapterplatten,
Spülplatten und Anschlusskabel
erhältlich
5

6
Wegeschieber
Aufbau
4 3 1 3 5 2 6 7 8
Ein Voith Turbo Wegeschieber
(Mengensteller) ist ein elektrisch
steuerbares Wege-Schieberventil,
bestehend aus kraftgeregeltem
Magneten und einer 3/3-Wege-
Hydraulikeinheit für einfachwirkende
Zylinder oder 4/3-Wege-Hydraulikeinheit
für doppeltwirkende Zylinder.
Voith Turbo Wegeschieber mit integriertem Positionsregler
wandeln in Verbindung mit einem Hydraulikzylinder ein 4 – 20 mA
Stromeingangssignal schnell und präzise in einen proportionalen
Stellhub.
Über 3/3- oder 4/3-Wegschieber lassen sich somit Hydraulikzylinder
hochdynamisch positionieren.
T A P
3/3 -Wegeschieber
A Verbraucheranschluss (Ausgang)
T Tankanschluss
P Ölversorgungsanschluss (Eingang)
1 Gehäuse Regelmagnet
2 Stößel
3 Potentiometer
4 Handverstellung
5 Elektrischer Anschluss
6 Hydraulikteil
7 Steuerkolben
8 Steuerfeder

Integrierte Regelelektronik für dynamische und
hochpräzise Durchflussmengenänderungen
Prozessleittechnik
3/3­Wegeschieber für einfach­wirkende Hydraulikzylinder
x
w
+
KPU
KPD
Funktion
Wegaufnehmer
­
+ X0
X1
­
i
s
U Mag
U Hall
Regelmagnet
Hydraulikzylinder
+24V
U F
F Mag
Abhängig von der Regelabweichung
(Sollwert w - Istwert x) und der eingestellten
Regelverstärkung KPU
bzw. KPD, ergibt sich eine Führungsgröße
U für den Magnetkraftreg-
Mag
ler. Die im Magnetsystem erzeugte
Magnetkraft F wird indirekt durch
Mag
die Messung des Magnetflusses
über U erfasst und dem Regler
Hall
zurückgeführt. F wirkt über den
Mag
Stößel auf den Steuerkolben der
hydraulischen Vorsteuerung. Dieser
wird gegen die Steuerfeder ausge-
s
A
T P
hydraulische
Vorsteuerung
Dampfregel
­
ventil
Frischdampf
FF
Prozessleittechnik
lenkt, bis die wegab hängige Feder-
kraft F F mit der Kraft F Mag ins Gleich-
gewicht kommt. Dadurch ergibt sich
ein in Richtung und Größe veränderbarer
Volumen strom, der den Hub s
eines extern angebrachten Hydraulikzylinders
verstellt. Die Ist-Position
wird mittels Wegauf nehmer erfasst
und dem im Wege schieber integrierten
Positionsregler zugeführt. Die
Verstellung des Hydraulikzylinders
erfolgt somit positionsgeregelt.
4/3­Wegeschieber für doppelt­wirkende Hydraulikzylinder
x
X1
­
w
+
KPU
KPD
Wegaufnehmer
i
s
­
+ X0
+24V
T
s
A
Dampfregelventil
Frischdampf
UMag FMag FF U Hall
Regelmagnet
Hydraulikzylinder
U F
B
P T
hydraulische
Vorsteuerung
A, B Verbraucheranschlüsse
(Ausgänge)
T Tankanschluss
P Ölversorgungsanschluss
(Eingang)
X0, X1 Parameter für Hubeinstellung
(Potentiometer)
KPU, KPD Regelverstärkungen
(Potentiometer)
w Positions­Sollwert (4 – 20 mA)
x Positions­Istwert (4 – 20 mA)
F Magnetkraft
Mag
F Kraft Steuerfeder
F
U Hall­Spannung
Hall
U Führungsgröße
Mag
Magnetkraft FMag U Spannung
s Stellhub
i Stromsignal Wegaufnehmer
7

8
Große Durchflussmengen und höchste Genauigkeit
ermöglichen vielseitigen Einsatz
Technische Daten
und Eigenschaften
n Versorgungsspannung 24 VDC
n Stromaufnahme 1,0 A
n Eingangssignal 4 – 20 mA
n Fernanzeige 4 – 20 mA
n Schutzart IP 65
n Eingangsdruck bis 160 bar
n Umgebungstemperatur - 20 bis
+ 80 °C für Standardausführung
n Explosionsgeschützte Ausführung
EEx d (e) IIC T4 erhältlich
Typ maximaler
Eingangsdruck
[bar]
Auswahltabelle für 3/3­Wegeschieber
Zur Festlegung eines geeigneten
Wegeschiebers sind anlagenspezifische
Daten zu berücksichtigen.
Bitte greifen Sie bei der Auswahl
eines Wegeschiebers auf unser
Wissen zurück. Unsere erfahrenen
Vertriebsmitarbeiter beraten Sie
gerne.
Durchfluss [l/min]
bei p = 1 bar
P ➞ A A ➞ T
WSR-C25XXX 200 17 62
WSR-C45XXX bis zu 40 22 75
WSR-C60XXX bis zu 40 35 150
WSR-E60XXX bis zu 40 30 350
WSR-E80XXX bis zu 40 50 600
WSR-K120XXX 25 600 600
Typ maximaler
Eingangsdruck
[bar]
Auswahltabelle für 4/3­Wegeschieber
Durchfluss [l/min]
bei p = 2 bar
P ➞ A/B A/B ➞ T
WSR-D16XXX bis zu 160 14 14
WSR-D24XXX 40 40 40
WSR-D45XXX bis zu 40 80 80
WSR-D60XXX 40 130 130
WSR-D80XXX 40 180 180
WSR-K120XXX 25 600 600

Kundennutzen
Hohe Zuverlässigkeit und
Verfügbarkeit
n bewährtes Funktionsprinzip
n schmutzunempfindliches und
robustes Design
Voith Turbo Wegeschieber an einer
40 MW Dampfturbine (Foto: MAN Turbo)
Dynamische und hochpräzise
Regelung
n Auflösung < 10 µm
n praktisch keine Hysterese
n Temperaturkompensation
n Lastabwurf < 300 ms realisierbar
Einfacher Einbau und
Inbetriebnahme
n Gerät ist werkseitig geprüft und
voreingestellt (plug & play)
n Hubbereich und Regelverhalten
des Arbeitszylinders lassen sich
mittels Potentiometer (X0, X1,
KPU, KPD) leicht verändern und
optimieren
n Schmieröl der Turbine ist oft als
Betriebsmedium verwendbar
Ausführung Standard, explosionsgeschützte Ausführung optional
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Redundante Aktorik – maximale Verfügbarkeit
Druckstellmodul = 2 x Druckstellglied + Maximalauswahl
Funktion
Prozessleittechnik
x 1
x 2
x 3
w 1
w 2
X0
X0
Zweikanalige Umwandlung von zwei
elektrischen Stellsignalen in einen
hydraulischen Druck mit Maximalauswahl:
Die beiden elektrischen
Stell signale w und w (4 – 20 mA)
1 2
eines redundanten Turbinenreglers
werden unabhängig durch jeweils ein
bewähr tes Voith Druckstellglied in
einen pro portionalen hydraulischen
Druck p und p gewandelt. Beide
A1 A2
Drücke wirken auf eine hydraulische
Maxi malauswahl. Der höhere Druck
X1
X1
+
+
­
U Hall
­
U Hall
+24V
+24V
U
F
U
F
i
s
i s
i s
zur Prozessleittechnik
2 x Regelmagnet hydraulische Vorsteuerung
wird durchgeschaltet (A). Durch
betriebsmäßiges, rampenförmiges
Absenken des Sollwertes aus dem
Turbinenregler lässt sich über zusätzliche
integrierte Drucksensoren
die hydraulische Funktion stetig
überwachen. Diese Druckvariation
erlaubt die Diagnose jedes der Subsysteme
im Betrieb.
Jedes Druckstellglied enthält eine
elektronische Überwachungsschaltung,
die sicherstellt, dass im Fall
x 1
x 2
x 3
F Mag
F Mag
Wegaufnehmer
p A1
p A2
Hydraulik zylinder
F Hydr
F Hydr
A
Maximalauswahl
s
T P
Dampfregelventil
Frischdampf
einer Störung das Druckstellglied in
Richtung Minimalausgangsdruck
absteuert. Der Ausgangsdruck des
korrekt arbeitenden Druckstellglieds
wird durchgeschaltet. Der Prozess
läuft stoßfrei weiter. Das defekte
Gerät kann während des Betriebes
ausgetauscht werden.

Tandem-Wegeschieber = 2 x Regelmagnet + Hydraulikteil
Prozessleittechnik
x 2out
x 1out
w 1
w 2
Funktion
­
+
X1
­
+
X0
KPU KPD
U Hall
Beide Regelmagnete erhalten einen
separaten Sollwert (w und w ) und
1 2
an jeden Regelmagnet wird ein separater
Wegaufnehmer (x und x )
1in 2in
angeschlossen. Der Anker von Regelmagnet
1 bewegt über den Anker
von Regelmagnet 2 den Steuerkolben
der hydraulischen Vorsteuerung.
Ist Regelmagnet 1 aktiv, dann ist
Regelmagnet 2 inaktiv, jedoch eingeschaltet.
Im Fehlerfall wird Regelmagnet
1 ausgeschaltet und Regel-
U F
+24V
F Mag
­
+
X1
KPU KPD
U Hall
x 1in
Wegaufnehmer
Regelmagnet 1 Regelmagnet 2
hydraulische Vorsteuerung
x 2in
i s
i s
­
X0
+
U F
+24V
magnet 2 über den Sollwert (w ) mit 2
gewisser Umschaltzeit eingeschaltet
(„warme Redundanz“). Die Umschaltlogik
ist extern in der Leittechnik angeordnet
und überwacht die Regelmagnete(Wegaufnehmerfernanzeigen
x und x ). Sie generiert
1out 2out
auch die Umschaltsignale.
Tandem-Wegeschieber sind in 3/3und
4/3-Ausführung erhältlich.
F Mag
Hydraulik zylinder
T
A
s
A Verbraucheranschluss (Ausgang)
T Tankanschluss
P Ölversorgungsanschluss
(Eingang)
p , p Ausgangsdruck Druckstellglieder
A1 A2
X0, X1 Parameter für Hub­ bzw.
Druckeinstellung (Potentiometer)
KPU, KPD Regelverstärkungen
(Potentiometer)
w Hub­ bzw. Druck­Sollwert
(4 – 20 mA)
x Positions­Istwert (4 – 20 mA)
F Magnetkraft
Mag
F Hydraulikkraft
Hydr
F Kraft Steuerfeder
F
U Hall­Spannung
Hall
U Spannung
s Stellhub
i Stromsignal Wegaufnehmer
P
F F
Dampfregelventil
Frischdampf
11

Voith Turbo GmbH & Co. KG
Elektrische Leit- und Antriebstechnik
Voithstraße 1
74564 Crailsheim, Germany
Tel. +49 7951 32-470
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