CH703555B1

CH703555B1 - Method and system for attenuation of a Torsionsoszillation in a rotating drive train.

Info

Publication number: CH703555B1
Application number: CH01293/11A
Authority: CH
Inventors: Dr Adrian Zuckerberger
Original assignee: Dr Adrian Zuckerberger
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2016-01-15
Also published as: IL207481A0; CH703555A2; DE102011109803A1; IL207481A

Abstract

Offenbart sind ein Verfahren und ein System zur Dämpfung einer Torsionsoszillation in einem rotierenden Antriebsstrang mit einer Antriebsmaschine (13) und mindestens einem Kupplungsmittel (14a–14d). Das Verfahren umfasst (a) Einrichten eines Elektromotors als einen Hilfsantrieb in Serie zur genannten Antriebsmaschine, oder Verwenden eines bestehenden Hilfsantriebs, wenn dieser ein Elektromotor ist; (b) Überwachung der Torsionsoszillation des Kupplungsmittels (14a–14d); und (c) Verwendung eines drehzahlvariablen Antriebssystems (17) mit einem geregelten Antrieb (19) mit direkter Drehmomentregelung oder mit einem Regelungsschema für Umschaltfrequenzen von Leistungshalbleitern der Antriebsmaschine, um ein Dämpfungsdrehmoment über den genannten Hilfsantrieb auf den Antriebsstrang anzuwenden, wobei das Dämpfungsdrehmoment mit gleicher Frequenz und in Gegenphase zur Drehgeschwindigkeit der störenden Torsionsoszillation angewendet wird.Disclosed are a method and system for damping torsional oscillation in a rotary drive train having a prime mover (13) and at least one coupling means (14a-14d). The method comprises (a) establishing an electric motor as an auxiliary drive in series with said prime mover, or using an existing auxiliary drive if this is an electric motor; (b) monitoring the torsional oscillation of the coupling agent (14a-14d); and (c) using a variable speed drive system (17) with a direct drive regulated governor (19) or with a prime mover switching power scheme of the prime mover to apply damping torque to the powertrain via said auxiliary drive, wherein the damping torque is at the same frequency and is applied in antiphase to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

Description

Sachgebiet der ErfindungField of the invention

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur Dämpfung einer Torsionsoszillation, insbesondere in einem langen Antriebsstrang, wie zum Beispiel in Flüssigerdgasanwendungen. The present invention relates to a method and system for damping torsional oscillation, particularly in a long drive train, such as in liquefied natural gas applications.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

[0002] In einer Erdgasverflüssigungsanlage (LNG train) wird über eine lange Welle Kraft von der Antriebsmaschine an einen oder mehrere Kompressoren übertragen. Das Verfahren der Kraftübertragung beinhaltet Drehmoment- und Geschwindigkeitsübertragung, und die Antriebsmaschine umfasst gewöhnlich eine Gasturbine und einen elektrischen Hilfs- bzw. Startermotor (Anlasser) oder einen elektrischen Hauptmotor und einen zusätzlichen Hilfsmotor. Torsionsoszillationen können insbesondere vorkommen, wenn die Masse der beweglichen Teile gross und verteilt ist, oder in anderen Worten, wenn die Welle lang ist und die an der Welle befestigten Komponenten grosse Trägheitsmomente in Kombination mit niedriger Dämpfung aufweisen. Wegen der niedrigen Dämpfung wird eine relativ kleine Kraftmenge benötigt, um eine resonante Torsionsoszillation anzuregen. Diese Anregung kann durch mechanische oder elektrische Mittel gegeben werden. Auf der mechanischen Seite kann die Anregung durch plötzliche Änderungen der mechanischen Last über einen breiten Anregungsfrequenzbereich verursacht werden. Auf der elektrischen Seite bestehen verschiedene Gründe für Torsionsschwingungen, wovon nur zwei genannt werden: die Anfahrstörsignale können die Anregung verursachen, und die Umschaltfrequenz der Leistungshalbleiter (in LCI-Systemen) kann ein zusätzlicher Grund sein. In a natural gas liquefaction plant (LNG train), power is transmitted from the prime mover to one or more compressors via a long shaft. The method of power transmission includes torque and speed transmission, and the prime mover usually includes a gas turbine and an electric starter motor (starter) or a main electric motor and an auxiliary auxiliary motor. Torsional oscillations may in particular occur when the mass of the moving parts is large and distributed, or in other words, when the shaft is long and the components mounted on the shaft have large moments of inertia in combination with low damping. Because of the low damping, a relatively small amount of force is needed to excite a resonant torsional oscillation. This excitation can be given by mechanical or electrical means. On the mechanical side, the excitation can be caused by sudden changes in the mechanical load over a wide excitation frequency range. On the electrical side, there are several reasons for torsional vibrations, of which only two are mentioned: the startup noise can cause excitation, and the switching frequency of the power semiconductors (in LCI systems) can be an additional cause.

[0003] Torsionsoszillationen können am Antriebsstrang oder an seinen Bestandteilen bedeutenden Schaden anrichten. Wenn der Antriebsstrang ausfällt, d.h., wenn ein Bruch aufgrund der Torsionslast wegen des hohen Niveaus der mechanischen Energie der rotierenden Komponenten des Antriebsstrangs geschieht, kann dies zur Zerstörung der mit dem Antriebsstrang verbundenen Teile führen. Auch wenn die Schäden rechtzeitig bemerkt werden, sind Reparaturen komplex und, insbesondere aufgrund der Ausserbetriebsetzung während der Reparaturperiode, sehr kostspielig (plötzliche Störungszeitkosten). Weil einfaches Ausschalten von Maschinen beim Auftreten von den Torsionsoszillationen möglich, aber auch ökonomisch unvorteilhaft ist, ist eine Mehrzahl von Systemen (z.B. vorbeugende Wartungssysteme) entwickelt worden, um solchen Ereignissen vorzubeugen. Torsionsoszillationen can cause significant damage to the drive train or its components. If the driveline fails, i.e., a break due to the torsional load due to the high level of mechanical energy of the driveline's rotating components, this can lead to the destruction of the driveline connected parts. Even if the damage is noticed in time, repairs are complex and, especially due to the decommissioning during the repair period, very expensive (sudden fault costs). Because simple machine shutdown is possible, but also economically disadvantageous, in the occurrence of torsional oscillations, a variety of systems (e.g., preventative maintenance systems) have been developed to prevent such events.

[0004] Der Stand der Technik und seine Vorteile sind in den Hintergrundinformationen von US 7 518 344 «Method and damping device for damping a torsional Vibration in a rotating drivetrain» im Namen von Shiler ausführlich beschrieben worden. Shiler stellt ein neues Verfahren zur Verfügung, welches vorgibt, die Nachteile der bisherigen Verfahren zu überwinden, jedoch hat auch Shilers Verfahren selbst einige Einschränkungen. Die Hauptnachteile sind: The prior art and its advantages have been described in detail in the background of US Pat. No. 7,518,344 "Method and damping device for damping and torsional vibration in a rotating drivetrain" in the name of Shiler. Shiler provides a new method purporting to overcome the shortcomings of previous methods, but Shiler's method itself has some limitations as well. The main disadvantages are:

[0005] Das Verfahren gemäss Shiler bedingt die Messung von einem oder mehreren Signalen (siehe Anspruch 5). In gewissen Anwendungen sind solche direkten Messungen nicht trivial (z.B. heikle Sensorinstallation in gefährlichen Bereichen). Das Verfahren basiert auf einem «Stromquelleninverter» (die Energie wird in einer Spule gespeichert (s. Anspruch 11 und Fig. 3), welcher inhärent eine beschränkte Bandbreite hat). Die Dämpfung von Hochfrequenzsignalen kann problematisch sein. The method according to Shiler requires the measurement of one or more signals (see claim 5). In some applications such direct measurements are not trivial (e.g., sensitive sensor installation in hazardous areas). The method is based on a "current source inverter" (the energy is stored in a coil (see claim 11 and Fig. 3) which inherently has a limited bandwidth). The attenuation of high frequency signals can be problematic.

[0006] Shiler behauptet, dass die Energie in einem Kondensator gespeichert werden kann, und ein solches System wird in Fig. 6 dargestellt. Unserer Meinung nach ist dieses System aufgrund der beschränkten Anzahl möglicher Komponenten weit davon entfernt, in Flüssigerdgasanwendungen eingesetzt werden zu können. Shiler claims that the energy can be stored in a capacitor, and such a system is shown in FIG. In our opinion, this system is far from being suitable for LNG applications because of the limited number of possible components.

[0007] Die vorliegende Erfindung benutzt zwei gut bekannte Technologien; drehzahlvariables Antriebssystem (Variable Speed Drive System – VSDS) und direkte Drehmomentregelung (Direct Torque Control – DTC). Diese Systeme bzw. Technologien sind detailliert beschrieben in der Publikation der Firma ABB «Technical Guide No. 1 / Direct Torque Control – the world’s most advanced AC drive technology», welche unter dem folgenden Link verfügbar ist: http://www.ab-drives.com/StdDrives/RestrictedPages/Marketing/Documentation/files/PRoducts/DTCTechGuide1.pdf The present invention uses two well known technologies; variable speed drive system (VSDS) and direct torque control (DTC). These systems or technologies are described in detail in the publication of the company ABB Technical Guide no. 1 / Direct Torque Control - the world's most advanced AC drive technology », which is available at the following link: http://www.ab-drives.com/StdDrives/RestrictedPages/Marketing/Documentation/files/PRoducts/DTCTechGuide1.pdf

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

[0008] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Dämpfung einer Torsionsoszillation in einem rotierenden Antriebsstrang nach den unabhängigen Patentansprüchen und dient zur Verminderung der Kupplungsalterung und des Kupplungsausfalls in langen Antriebssystemen, d.h. zur Vergrösserung der mittleren Betriebsdauer zwischen Ausfällen (Mean Time Between Failures – MTBF), insbesondere in Erdgasverflüssigungsanlagen. The present invention relates to a method and a system for damping a torsional oscillation in a rotary drive train according to the independent claims and serves to reduce the clutch aging and the clutch failure in long drive systems, i. to increase the mean time between failures (MTBF), especially in natural gas liquefaction plants.

[0009] Eine der meist schädigenden Schwingungen ist die niederfrequente Störschwingung (10–100 Hz), welche entlang des Antriebssystems auftritt. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Überwachungsmittel und -verfahren verwendet, um die Frequenz und die Amplitude der Störschwingung sowie die schwächste Kupplung zu identifizieren. Nun werden eine dedizierte Software (Drehmomentschleife mit breiter Bandbreite) und das VSDS (drehzahlvariables Antriebssystem – Variable Speed Drive System) verwendet, um ein zur überwachten Schwingung proportionales System mit gleicher Frequenz und Amplitude, aber in Gegenphase entlang des Antriebssystems in die Drehmomentschleife zu übermitteln. Die störende Realschwingung wird gedämpft und das Schadenpotential wird vermindert. Die eingespeiste Drehmomentharmonische wird aufgrund der vorgesehenen Transferfunktion zwischen der Hilfsmotorwelle und dem jeweiligen Punkt entlang einer langen Welle des Antriebsstrangs berechnet. Die Transferfunktion und Parameter der Transferfunktion ergeben sich dabei in bekannter Weise aus der Überwachung der Torsionsoszillationen relativ zum gestörten Parameter, wie etwa Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc. Die überwachten Parameter werden somit in die eingespeiste Drehmomentharmonische transferiert. One of the most damaging vibrations is the low-frequency spurious (10-100 Hz), which occurs along the drive system. According to the present invention, a monitoring means and method is used to identify the frequency and amplitude of the spurious vibration as well as the weakest coupling. Now, dedicated software (Wide Band Torque Loop) and the VSDS (Variable Speed Drive System) are used to transmit a monitored vibration-proportional system of equal frequency and amplitude, but in antiphase along the drive system into the torque loop. The disturbing real vibration is damped and the damage potential is reduced. The injected torque harmonic is calculated based on the intended transfer function between the auxiliary motor shaft and the respective point along a long shaft of the drive train. The transfer function and parameters of the transfer function result in a known manner from the monitoring of the torsional oscillations relative to the disturbed parameter, such as speed, acceleration, etc. The monitored parameters are thus transferred into the injected torque harmonic.

[0010] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt zur Dämpfung einer Torsionsoszillation in einem rotierenden Antriebsstrang mit einer Antriebsmaschine und mindestens einem Kupplungsmittel, umfassend die folgenden Schritte: (a) Einrichten eines Elektromotors als einen Hilfsantrieb in Serie zur genannten Antriebsmaschine oder Verwendung eines bestehenden Hilfsantriebs, wenn dieser ein Elektromotor ist; (b) Überwachung der Torsionsoszillation des Kupplungsmittels; und (c) Verwendung eines drehzahlvariablen Antriebssystems (VSDS-Antriebssystem) mit einem (direkte Drehmomentregelung) hochdynamisch geregelten Antrieb mit direkter Drehmomentregelung (DTC-Antrieb), um ein Dämpfungsdrehmoment über den genannten Hilfsantrieb auf den Antriebsstrang anzuwenden, wobei das Dämpfungsdrehmoment mit gleicher Frequenz und in Gegenphase zur Drehgeschwindigkeit der störenden Torsionsoszillation angewendet wird. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for damping torsional oscillation in a rotary drive train having a prime mover and at least one coupling means, comprising the steps of: (a) establishing an electric motor as an auxiliary drive in series with said one Drive machine or use of an existing auxiliary drive, if this is an electric motor; (b) monitoring the torsional oscillation of the coupling agent; and (c) using a variable speed drive system (VSDS drive system) with a (direct torque control) highly dynamically controlled direct torque control (DTC) drive to apply a damping torque via said auxiliary drive to the drive train, wherein the damping torque at the same frequency and is applied in antiphase to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

[0011] Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Dämpfungsverfahren zur Verfügung gestellt, wobei die Überwachung gemäss den Transferfunktionsparametern des Strangs durchgeführt wird, welche nur abgetastet werden, und welche Überwachung ab und zu aktualisiert wird, bevorzugt während der vorprogrammierten Wartungszeitperioden. According to another preferred embodiment, a damping method is provided, wherein the monitoring is performed according to the transfer function parameters of the string, which are only sampled, and which monitoring is occasionally updated, preferably during the preprogrammed maintenance time periods.

[0012] Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Dämpfungsverfahren zur Verfügung gestellt, wobei anstatt der Überwachung der Torsionsoszillation diese Torsionsoszillation (wenn das System solche Installationen erlaubt) durch mindestens einen Sensor kontinuierlich aufgenommen wird, welcher Sensor eine Rückmeldung für die DTC-Drehmomentschleife abgibt. Das Dämpfungsdrehmoment wird durch den Regler kreiert. According to another preferred embodiment, a damping method is provided, wherein instead of monitoring the torsional oscillation, this torsional oscillation (if the system allows such installations) is continuously recorded by at least one sensor, which sensor provides feedback for the DTC torque loop. The damping torque is created by the controller.

[0013] Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Verfügung gestellt zur Dämpfung einer Torsionsoszillation in einem rotierenden Antriebsstrang mit einer Antriebsmaschine und mindestens einem Kupplungsmittel, wobei dieses System umfasst: <tb>(a)<SEP>einen Elektromotor, welcher als ein Hilfsantrieb in Serie zur genannten Antriebsmaschine vorgesehen ist, wahlweise kann ein in der Antriebsmaschine bestehender Hilfsantrieb verwendet werden, wenn ein solcher Hilfsantrieb im System als Anlasser existiert; <tb>(b)<SEP>ein Überwachungsmittel zur Überwachung der Torsionsoszillation des Kupplungsmittels; und <tb>(c)<SEP>ein drehzahlvariables Antriebssystem mit einem hochdynamisch geregelten Antrieb mit direkter Drehmomentregelung (DTC-Antrieb), welches zur Einspeisung eines Dämpfungsdrehmoments über den genannten Hilfsantrieb auf den Antriebsstrang vorgesehen ist, wobei das Dämpfungsdrehmoment gleiche Frequenz und Gegenphase relativ zur Drehgeschwindigkeit der störenden Torsionsoszillation aufweist.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for damping torsional oscillation in a rotary drive train having a prime mover and at least one coupling means, said system comprising: <tb> (a) <SEP> an electric motor provided as an auxiliary drive in series to said engine, optionally, an auxiliary drive existing in the engine can be used when such an auxiliary drive exists in the system as a starter; <tb> (b) <SEP> a monitoring means for monitoring the torsional oscillation of the coupling agent; and <tb> (c) <SEP> a variable-speed drive system with a highly dynamically controlled drive with direct torque control (DTC drive), which is provided for feeding a damping torque via said auxiliary drive to the drive train, wherein the damping torque same frequency and anti-phase relative to Having rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

[0014] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Dämpfungssystem zur Verfügung gestellt, wobei die Überwachung gemäss den Transferfunktionsparametern des Strangs berechnet ist, welche nur abgetastet werden, und welche Überwachung ab und zu aktualisiert ist, bevorzugt während der vorprogrammierten Wartungszeitperioden. According to a preferred embodiment, a damping system is provided, wherein the monitoring is calculated in accordance with the transfer function parameters of the train, which are only sampled, and which monitoring is updated from time to time, preferably during the pre-programmed maintenance time periods.

[0015] Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Dämpfungssystem weiter mindestens einen Sensor zur kontinuierlichen Aufnahme der Torsionsoszillation, und wobei die aufgenommene Torsionsoszillation als eine Rückmeldung zum DTC-Antrieb verwendet wird, welcher diese Rückmeldung verwendet, um das Dämpfungsdrehmoment anzuwenden, d. h. einzuspeisen. According to another preferred embodiment, the damping system further comprises at least one sensor for continuously recording the torsional oscillation, and wherein the recorded torsional oscillation is used as a feedback to the DTC drive which uses this feedback to apply the damping torque, i. H. feed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, wobei dies nur im Sinne eines Beispiels verstanden werden soll. Konkret bezugnehmend auf die Zeichnung im Detail muss betont werden, dass die Einzelheiten, welche darin gezeigt werden, nur beispielhaft sind und ausschliesslich zur illustrativen Diskussion einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dienen, und dass sie dargestellt sind mit dem Zweck der Zurverfügungstellung dessen, was die nützlichste und die am einfachsten verständliche Beschreibung der Prinzipien und der Konzeptaspekte der Erfindung darstellen sollte. In diesem Zusammenhang wird nicht versucht, die Struktureinzelheiten der Erfindung detaillierter darzustellen, als es für eine gründliche Verständlichkeit der Erfindung notwendig ist. Die Beschreibung zusammen mit der Zeichnung zeigt den Fachleuten deutlich, wie die verschiedenen Formen der Erfindung praktisch realisiert werden können. The invention will be described below with reference to the accompanying drawings, which should be understood only in terms of an example. With particular reference to the drawings in detail, it should be emphasized that the details shown therein are merely exemplary and exclusively for illustrative discussion of a preferred embodiment of the present invention, and that they are presented for the purpose of providing what the most useful and most easily understood description of the principles and concept aspects of the invention. In this connection, no attempt is made to show the structural details of the invention in more detail than is necessary for a thorough understanding of the invention. The description, together with the drawing, clearly shows to those skilled in the art how the various forms of the invention can be practiced.

[0017] Die beigelegten Figuren illustrieren: <tb>Fig. 1<SEP>illustriert eine Erdgasverflüssigungsanlage mit einem Dämpfungssystem gemäss der vorliegenden Erfindung.The enclosed figures illustrate: <Tb> FIG. 1 <SEP> illustrates a natural gas liquefaction plant with a damping system according to the present invention.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the Preferred Embodiments

[0018] Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren und ein System zur Dämpfung der Torsionsoszillationen in einem rotierenden Antriebsstrang. The present invention is a method and system for damping torsional oscillations in a rotating drive train.

[0019] Die Prinzipien und der Betrieb des Dämpfungsverfahrens und -systems gemäss der vorliegenden Erfindung können besser verstanden werden mit Bezug auf die Figur und die begleitende Beschreibung. The principles and operation of the damping method and system according to the present invention can be better understood with reference to the figure and the accompanying description.

[0020] Fig. 1 illustriert eine typische Erdgasverflüssigungsanlage (LNG train) mit dem Dämpfungssystem gemäss der vorliegenden Erfindung. Die Erdgasverflüssigungsanlage 10 umfasst typischerweise einen Transformer 11, welcher – über ein drehzahlvariables Antriebssystem (Variable Speed Drive System – VSDS) 12 – die Antriebsmaschine 13 antreibt, welche normalerweise ein Hochleistungsmotor ist, z.B. 50 MVA, und welcher ein Synchronmotor sein kann. Die Antriebsmaschine 13 setzt eine Serie von Kompressoren 15 in Rotation, während all diese Komponenten durch Kupplungen 14a, 14b, 14c und 14d miteinander gekoppelt sind. Diese Kupplungen 14 sind Schwachpunkte der Erdgasverflüssigungsanlage 10 und können durch eine entlang des Antriebssystems auftretende niederfrequente Störschwingung (10–100 Hz), d.h. Torsionsoszillation, beschädigt werden. Fig. 1 illustrates a typical natural gas liquefaction plant (LNG train) with the damping system according to the present invention. The natural gas liquefaction plant 10 typically includes a transformer 11 which drives the prime mover 13, which is normally a high performance engine, e.g., via a variable speed drive system (VSDS) 12. 50 MVA, and which can be a synchronous motor. The prime mover 13 sets a series of compressors 15 in rotation while all of these components are coupled together by clutches 14a, 14b, 14c and 14d. These clutches 14 are weak points of the natural gas liquefaction plant 10 and can be caused by a low frequency spurious (10-100 Hz) occurring along the drive system, i. Torsional oscillation, damaged.

[0021] Um diese Torsionsoszillation zu dämpfen, wird ein zweiter Motor 16 in die Erdgasverflüssigungsanlage 10 hinzugefügt, welcher durch ein zweites VSDS 17 und einen zweiten Transformer 18 angetrieben wird. Die Leistung des zweiten Motors 16 ist kleiner als diejenige des Hauptmotors 13, z.B. 5 MVA, und es ist ein Asynchronmotor, welcher ebenfalls als ein Starter oder als ein Hilfsantrieb verwendet werden kann. Das zweite VSDS 17 wird durch ein Regelungsschema für grosse Brandbreiten oder bevorzugt durch eine direkte Drehmomentregelung (Direct Torque Control – DTC) 19 geregelt. To dampen this torsional oscillation, a second motor 16 is added to the natural gas liquefaction plant 10, which is driven by a second VSDS 17 and a second transformer 18. The power of the second motor 16 is smaller than that of the main motor 13, e.g. 5 MVA, and it is an asynchronous motor, which can also be used as a starter or as an auxiliary drive. The second VSDS 17 is controlled by a control scheme for large fire widths or preferably by direct torque control (DTC) 19.

[0022] Die Torsionsoszillation kann überwacht oder gemessen werden. Ein Überwacher 20 verwendet die Systemdaten 21, um die Torsionsoszillation an der hauptbeanspruchten Kupplung (d.h. Kupplung 14a, 14b, 14c oder 14d) zu überwachen. Diese Information wird vom Überwacher 20 dem DTC-Regler, d. h. dem DTC-geregelten Antrieb 19, zur Verfügung gestellt, welcher das zweite VSDS 17 regelt, um ein Wechselstrom-Drehmomentsignal in Gegenphase mit der Torsionsoszillation zu generieren und entlang des Antriebsstrangs einzuspeisen. Das Dämpfungsdrehmoment wird mit der gleichen Frequenz und in Gegenphase zur Drehgeschwindigkeit der störenden Torsionsoszillation angewendet. The torsional oscillation can be monitored or measured. A supervisor 20 uses the system data 21 to monitor the torsional oscillation on the main stressed clutch (i.e., clutch 14a, 14b, 14c, or 14d). This information is provided by the supervisor 20 to the DTC controller, i. H. the DTC controlled drive 19, which controls the second VSDS 17 to generate an alternating current torque signal in antiphase with the torsional oscillation and to feed it along the drive train. The damping torque is applied at the same frequency and in antiphase to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

[0023] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Erdgasverflüssigungsanlage 10 mindestens ein Sensor vorgesehen, um die Torsionsoszillation kontinuierlich aufzunehmen. Die Messungen 22 werden dem DTC-Regler 19 zur Verfügung gestellt, welcher das zweite VSDS 17 regelt, um ein Wechselstrom-Drehmomentsignal in Gegenphase mit der Torsionsoszillation zu generieren und entlang des Antriebsstrangs einzuspeisen. Das Dämpfungsdrehmoment wird mit der gleichen Frequenz und in Gegenphase zur Drehgeschwindigkeit der störenden Torsionsoszillation angewendet. According to a preferred embodiment, at least one sensor is provided in the natural gas liquefaction plant 10 in order to continuously receive the torsional oscillation. The measurements 22 are provided to the DTC controller 19, which controls the second VSDS 17 to generate an alternating current torque signal in antiphase with the torsional oscillation and to feed it along the drive train. The damping torque is applied at the same frequency and in antiphase to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

[0024] Obwohl die Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass viele Alternativen, Abänderungen und Variationen für Fachleute offensichtlich sind. Demgemäss ist es vorgesehen, dass diese Erfindung alle solche Alternativen, Abänderungen und Variationen umfasst, welche innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche liegen. Although the invention has been described in conjunction with specific embodiments, it will be apparent that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, it is intended that this invention cover all such alternatives, modifications and variations that are within the scope of the appended claims.

Claims

A method of damping torsional oscillation in a rotary drive train (10) having a prime mover and at least one coupling means (14a-14d), comprising the following steps: (A) establishing an electric motor (16) as an auxiliary drive in series with said drive machine or using an auxiliary drive provided in the drive machine; (b) monitoring the torsional oscillation of said coupling means (14a-14d); and (c) using a variable speed drive system (17) with a direct drive regulated torque drive (19) or with a prime mover switching power scheme of the prime mover to apply a damping torque to the powertrain (10) by said auxiliary drive (16) the damping torque is applied at the same frequency and in opposite phase to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

2. Method according to claim. 1, wherein in said monitoring parameters of a transfer function of the powertrain are monitored, wherein the transfer function is updated during preprogrammed maintenance periods.

3. The method according to claim 1, wherein in said monitoring of the torsional oscillation said torsional oscillation is continuously absorbed by at least one sensor, which sensor provides feedback to said regulated drive (19), the controlled drive using said feedback to cause said torsional oscillation Apply damping torque.

A system for damping torsional oscillation in a rotary drive train (10) having a prime mover and at least one coupling means (14a-14d), said system comprising: (A) an existing in the prime mover auxiliary drive or an additional electric motor (16) as an auxiliary drive in series with said drive machine; (b) monitoring means (20) for monitoring the torsional oscillation of said coupling means (14a-14d); and (C) a variable-speed drive system (17) with a controlled drive (19) with direct torque control or with a control scheme for switching frequencies of power semiconductors of the drive machine, which is provided for feeding a damping torque by means of said auxiliary drive (16) on the drive train (10) wherein the damping torque has the same frequency and the opposite phase relative to the rotational speed of the disturbing torsional oscillation.

5. The system of claim 4, wherein said monitoring means comprises monitoring parameters of a powertrain transfer function, wherein the transfer function is preferably updateable during preprogrammed maintenance time periods.

A system according to claim 4, wherein at least one sensor for monitoring torsional oscillation is provided, which sensor provides feedback to said controlled drive (19), said controlled drive using said feedback to apply said damping torque.