[发明专利]一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统及方法

权利要求书

1.一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：包括依次同轴布设的给水泵汽轮机、离合器、发电机、调速装置和给水泵，所述给水泵汽轮机的输出轴连接离合器的输入轴，离合器的输出轴连接发电机的输入轴，发电机的输出轴连接调速装置的输入轴，调速装置的输出轴连接给水泵，调节给水泵的转速，实现给水泵汽轮机与发电机在电动机模式下对给水泵的双驱动；

所述发电机在电动状态与发电状态之间切换，当给水泵汽轮机转速超过离合器设定转速时或其他变量超过设定值时作为发电机，将给水泵汽轮机输出功率的一部分或全部，转换为电功率输出，在给水泵汽轮机的输出转速低于设定数值后或其他变量低于设定数值后以电动机模式运行，驱动给水泵；

所述离合器在给水泵汽轮机的输出转速高于设定数值后或其他变量高于设定数值后自动将处于电动状态的发电机与给水泵汽轮机连接，在给水泵汽轮机的输出转速低于设定数值后或其他变量低于设定数值后自动将处于发电状态的发电机与给水泵汽轮机脱开。

2.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述调速装置将给水泵所需要的功率由发电机输出端输入，并依据给水系统的需要调节给水泵的转速。

3.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述调速装置采用行星齿轮调速装置、机械调速装置或者液力原理调速装置。

4.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述给水泵汽轮机，为回热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽凝汽式汽轮机或凝汽式汽轮机等一切可作为拖动的汽轮机形式，也包括其他动力源及动力原理机器。

5.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：发电机在发电模式与电动模式之间的切换采用手动切换模式。

6.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述调速装置为行星齿轮调速装置，一部分功率通过行星齿轮调速装置内部的液力变矩器传递，到达行星齿轮组的行星轮，剩下的部分功率通过行星齿轮调速装置的主轴以纯机械的方式传递至行星齿轮副的外齿圈，最后在行星齿轮组内进行功率的矢量叠加，叠加的结果通过太阳轮向给水泵主轴输出。

7.如权利要求6所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述行星齿轮组当中的外齿圈与输入轴机械连接，保持固定的转速和转向。

8.如权利要求6所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：通过调整变矩器中的导流片的开度，变矩器的输出转速根据设定指令值进行调节，该速度输出在行星齿轮组中的行星齿轮，外齿圈与几个行星轮间进行速度的矢量叠加，使得太阳轮的输出速度改变，太阳轮与给水泵的输入轴相连，实现对给水泵调速。

9.如权利要求1所述的一种功率平衡发电汽电同轴双驱给水泵系统，其特征是：所述电动机为异步电动机，所述异步电动机由原动机拖动，异步电动机转子转速超过同步转速时，转子导体与旋转磁场的相对运动方向与电动状态相反，转子电流与旋转磁场相互作用产生的电磁力矩与转子旋转方向相反，电动机变为发电运行状态。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的驱动系统的控制方法，其特征是：利用同轴布设的给水泵汽轮机、发电机，在给水泵汽轮机的输出转速超过一定数值后或输出功率低至一定数值后自动将处于电动状态的发电机与给水泵汽轮机连接并将给水泵汽轮机的输出功率传递给电动机，使发电机同时作为电动机，在回热式汽轮机不能投入时自动由发电模式调整为电动模式，作为电动机来驱动给水泵。