[发明专利]用于驱动变速工作设备的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于驱动转速可变工作设备(30)的传动系(1)的装置和方法，所述装置具有一个稳定运行的驱动器(5)和形式为叠加传动装置(10)的转速可变高传动比传动装置，其具有一个输入支路(11)、一个输出支路(12)和一个可连接一个调节装置(20)的调节支路(15)，通过输出支路(12)中的制动装置(25)或者通过工作设备的闭锁装置(26)或者通过工作设备(30)本身闭锁输出支路(12)以启动驱动器(5)从而启动传动系(1)，驱动器(5)导通后则解除用于启动输出支路(12)的闭锁，从而使工作设备(30)运转，其中，在工作设备(30)启动时以及工作设备(30)在运行范围内运行时，调节支路(15)的转速始终过零。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动转速可变的具有递增功率特性曲线(递增或者抛物线状)的变速工作设备的传动系的装置和方法，该工作设备例如具有配置有叠加传动装置的转速可变高传动比传动装置的风扇、泵和压缩机，本发明具有一个连接有三相交流电机的稳定运行驱动器的输入支路，一个连接调节装置和变频器的调节支路，一个连接有工作设备的输出支路，通过输出支路中的制动装置或者通过工作设备的闭锁(Feststellung)装置或者通过工作设备本身对输出支路进行闭锁。此外，本发明还涉及一种装置，尤其是具有这一类装置或者用于这一类装置的传动系。

背景技术

在现有技术中，用于驱动功率为数兆瓦以及转速范围大于3000转/分钟的变速工作设备的变速驱动器，既可以使用具有液力转换器的传动装置调速离合器或者叠加传动装置配合稳定运行的三相电机，也可以使用具有变频器和高传动比传动装置的变速三相交流电机。这一类的变速工作设备可以是发电厂水泵、如已知的锅炉给水泵，或者是转速范围高于3000转/分钟且功率消耗达数兆瓦(例如5至20兆瓦或者更高)的输气管道压缩机。

具有液力转换器的齿轮离合器和叠加传动装置在转速/功率调节方面使用范围受限。在直接连接至负载电网的三相交流电机的接通操作过程中需要附加机组，例如用于保护负载电网的启动辅助装置。

带变频器的变速三相交流电机相对于上述技术改进了转速/功率范围以及负载电网的启动性能，但是，工作设备超出三相交流电机的极限转速进行运行时需要在三相交流电机和工作设备之间设置额外的高传动比传动装置。超过驱动器最大功率时变频器所需的结构以及使用具有恒定传动比的高传动比传动装置会使得整个运行范围内的工作效率降低。此外，为了让设备在该功率等级下工作，需要采取特定的预防措施，以降低变频器对负载电网的影响。通过使用额外的过滤器、扼流阀和其他电网技术装置实施上述预防措施。超过额定功率的变频器、高传动比传动装置和负载电网机组等部件需要较高的投资。

发明内容

本发明的任务在于，改进上述现有技术的缺点，并提供一种用于驱动转速可变工作设备的传动系的装置和方法，其中，具有较小调节功率以及输出支路闭锁装置的紧凑型转速可变高传动比传动装置可以提高整个运行范围内的总效率，降低费用、机组数量、基建花费以及对负载电网的干扰影响。

该任务通过本文所述的装置以及方法加以解决。有利的改进形式见其他的结合附图的说明。

本发明涉及一种具有转速可变高传动比传动装置、用作主驱动器的稳定运行的驱动器和一个具有递增功耗的变速工作设备的传动系。转速可变的高传动比传动装置类似于具有输入支路、输出支路和调节支路的叠加传动装置结构。通过在输出支路中提供转速可变以及功率可变的输出功率，工作设备可以在不同的工作点进行工作。根据设备的任务，工作设备可以在最佳的工作点以最高的效率进行工作。转速可变的输出功率通过转速可变的高传动比传动装置的调节支路调节。通过确定调节支路中的转速和扭矩，利用连接有变频器的调节装置对工作设备的转速、扭矩以及功率需求进行调节。