CN115450593A - 汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法 - Google Patents

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CN115450593A CN202211113825.5A CN202211113825A CN115450593A CN 115450593 A CN115450593 A CN 115450593A CN 202211113825 A CN202211113825 A CN 202211113825A CN 115450593 A CN115450593 A CN 115450593A
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drive system
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曹慧娟
陈伟亮
李敏
王文书
刘旭
王洪力
宋京卓
贾方超
孙培合
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Yantai Jereh Petroleum Equipment and Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请公开一种汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法,属于井场压裂技术领域。汽电双驱系统包括燃气轮机、负载部件和电机,负载部件设有第一传动轴和第二传动轴,电机设有第三传动轴,第一传动轴与燃气轮机的输出轴相连,第二传动轴与电机的第三传动轴相连,在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,电机处于发电机状态,燃气轮机的输出轴通过第一传动轴驱动负载部件工作,且所述第二传动轴通过第三传动轴驱动电机工作;在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,电机处于电动机状态,燃气轮机的输出轴通过第一传动轴驱动负载部件工作,且第三传动轴通过第二传动驱动负载部件工作。如此,充分利用燃气轮机的功率,提高汽电双驱系统的经济效益。

Description

汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法
技术领域
本申请属于井场压裂技术领域,具体涉及一种汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法。
背景技术
随着井场压裂大功率的需求越来越高,以及井场的占地面积受限,柴驱方式逐渐被摒弃,电驱方式或压裂直驱方式的应用越来越广泛。然而,采用电驱方式即直接采用电网供电,耗电量巨大,电网投资成本较高;涡轮压裂机组采用压裂直驱方式,其能够根据井场作业需求功率的大小来配置涡轮压裂机组的数量,但对涡轮机组的功率的利用效率低,无法实现涡轮机组的经济运行。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法,能够解决相关技术中对涡轮机组的功率的利用效率低的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种汽电双驱系统,包括燃气轮机、负载部件和电机,其中,所述负载部件设有第一传动轴和所述第二传动轴,所述电机设有第三传动轴,所述第一传动轴与所述燃气轮机的输出轴相连,所述第二传动轴与所述电机的第三传动轴相连,
在所述汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,所述电机处于发电机状态,所述燃气轮机的输出轴通过所述第一传动轴驱动所述负载部件工作,且所述第二传动轴通过所述第三传动轴驱动所述电机工作;
在所述汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,所述电机处于电动机状态,所述燃气轮机的输出轴通过所述第一传动轴驱动所述负载部件工作,且所述第三传动轴通过所述第二传动轴驱动所述负载部件工作。
第二方面,本申请实施例还提供一种橇装设备,包括上述的汽电双驱系统。
第三方面,本申请实施例还提供一种汽电双驱方法,应用于上述的汽电双驱系统,所述汽电双驱方法包括:
在所述汽电双驱系统处于所述第一驱动状态的情况下,控制所述电机处于发电机状态,并使所述燃气轮机的输出轴通过所述第一传动轴驱动所述负载部件工作,且所述第二传动轴通过所述第三传动轴驱动所述电机工作;
在所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态的情况下,控制所述电机处于电动机状态,并使所述燃气轮机的输出轴通过所述第一传动轴驱动所述负载部件工作,且使所述第三传动轴通过所述第二传动轴驱动所述负载部件工作。
在本申请实施例中,汽电双驱系统根据燃气轮机的输出轴的转速调整驱动状态。在燃气轮机的输出轴的转速较高的情况下,燃气轮机不仅能驱动负载部件工作,还能带动电机发电,充分利用燃气轮机的功率,进而提高汽电双驱系统的经济效益;在燃气轮机的输出轴的转速不足以驱动负载部件工作时,电机处于电动机状态,燃气轮机和电机共同驱动负载部件工作,充分利用燃气轮机的功率。
附图说明
图1是本申请实施例公开的汽电双驱系统的结构示意图。
附图标记说明:
100-燃气轮机、
200-负载部件、210-第一传动轴、211-检测元件、220-第二传动轴、
300-电机、310-第三传动轴、
400-调节件、
500-电网设备、
600-离合器、
700-保险开关、
800-压缩机、
900-燃烧室。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的汽电双驱系统、橇装设备及汽电双驱方法进行详细地说明。
请参考图1,本申请实施例公开的汽电双驱系统包括燃气轮机100、负载部件200和电机300,其中,负载部件200可以为泵体,也可以为风机等需要驱动力的部件。负载部件200设有第一传动轴210和第二传动轴220,电机300设有第三传动轴310,第一传动轴210与燃气轮机100的输出轴相连,第二传动轴220与电机300的第三传动轴310相连。可选地,燃气轮机100的输出轴可以与第一传动轴210直接焊接,也可以与第一传动轴210通过联轴器相连;同样地,第二传动轴220可以与第三传动轴310直接焊接,也可以与第三传动轴310通过联轴器相连。
在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,电机300处于发电机状态,燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且第二传动轴220通过第三传动轴310驱动电机300工作,即燃气轮机100驱动负载部件200工作以及驱动电机300发电。此状态下,燃气轮机100的输出轴的转速较高,负载部件200和电机300均作为负载,燃气轮机100不仅能驱动负载部件200工作,还能带动电机300发电。可选地,电机300可以电连接用电设备,使电机300在发电机状态下产生的电量输送给用电设备。
在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,电机300处于电动机状态,燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且第三传动轴310通过第二传动轴220驱动负载部件200工作,即燃气轮机100和电机300共同驱动负载部件200工作。此状态下,燃气轮机100的输出轴的转速较低,仅依靠燃气轮机100不足以驱动负载部件200达到负载启动转速,故电机300进一步对负载部件200提供驱动力,使负载部件200达到负载启动转速以工作。
在本申请实施例中,汽电双驱系统根据燃气轮机100的输出轴的转速调整驱动状态。在燃气轮机100的输出轴的转速较高的情况下,汽电双驱系统处于第一驱动状态,此时燃气轮机100不仅能驱动负载部件200工作,还能带动电机300发电,充分利用燃气轮机100的功率,进而提高汽电双驱系统的经济效益;在燃气轮机100的输出轴的转速不足以驱动负载部件200工作的情况下,汽电双驱系统处于第二驱动状态,此时电机300处于电动机状态,燃气轮机100和电机300共同驱动负载部件200工作,充分利用燃气轮机100的功率。
一种可选的实施例中,负载启动转速小于电机300的同步转速,在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且大于电机300的同步转速的情况下,汽电双驱系统处于第一驱动状态,即燃气轮机100驱动负载部件200工作以及驱动电机300发电;在燃气轮机100的输出轴的转速小于或等于电机300的同步转速的情况下,汽电双驱系统处于第二驱动状态,燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且电机300的第三传动轴310通过第二传动轴220驱动负载工作,即燃气轮机100和电机300共同驱动负载部件200工作,此时汽电双驱系统处于汽电双驱状态。
在另一种实施例中,在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且小于或等于电机300的同步转速的情况下,燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且电机300处于空转状态,此时汽电双驱系统处于纯汽驱状态;在燃气轮机100的输出轴的转速小于负载启动转速的情况下,燃气轮机100和电机300共同驱动负载部件200工作,汽电双驱系统处于汽电双驱状态。需要说明的是,负载启动转速可以是固定值,也可以不是固定值,需要根据负载部件200的实际工况来确定负载启动转速。
采用本实施例,在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且小于或等于电机300的同步转速的情况下,充分利用燃气轮机100的功率,使燃气轮机100单独驱动负载部件200工作,避免电机300参与驱动而耗费电量,进一步节省能源。当然,在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且小于或等于电机300的同步转速的情况下,电机300也可以发电,或者驱动负载部件200工作。
一种可选的实施例中,汽电双驱系统还包括调节件400,调节件400与电机300电连接,通过调节件400可控制电机300处于电动机状态、发电机状态和空转状态中的至少一者,使用者可自行判断汽电双驱系统的工况,从而对调节件400进行控制。
在另一种实施例中,汽电双驱系统还包括检测元件211,检测元件211设置于负载部件200,以检测第一传动轴210的转速,调节件400分别与电机300和检测元件211电连接,调节件400根据第一传动轴210的转速控制电机300处于电动机状态、发电机状态和空转状态中的至少一者。可选地,检测元件211可以为转速传感器,也可以为其它能够检测转速的部件;调节件400可以为四象限变频器,在第一传动轴210的转速小于负载启动转速的情况下,四象限变频器调节电机300处于电动机状态;在第一传动轴210的转速大于电机300的同步转速的情况下,四象限变频器可以将电机300在发电机状态下产生的电能反馈至用电设备。采用本实施例,检测元件211可以准确检测第一传动轴210的转速,在燃气轮机100的输出轴的转速变化的过程中,调节件400自动调节电机300的状态,以保证负载部件200正常工作的同时,充分利用燃气轮机100的功率。
一种可选的实施例中,汽电双驱系统还包括调节件400,调节件400与电机300电连接,通过调节件400可控制电机300在电动机状态下的转速,使用者可自行判断汽电双驱系统的工况,从而对调节件400进行控制,以使第一传动轴210的转速和第二传动轴220的转速之和为负载启动转速。
在另一种实施例中,汽电双驱系统还包括检测元件211,检测元件211设置于负载部件200,以检测第一传动轴210的转速,调节件400分别与电机300和检测元件211电连接,调节件400根据第一传动轴210的转速调节电机300在电动机状态下的转速,以使第一传动轴210的转速和第二传动轴220的转速之和为负载启动转速。可选地,检测元件211可以为转速传感器,也可以为其它能够检测转速的部件;调节件400可以为变频器,变频器根据电机300的实际需要来调节其所需要的电压,从而调节第三传动轴310的转速,调节件400也可以为永磁调速器。采用本实施例,在燃气轮机100的输出轴的转速变化的过程中,检测元件211可以准确检测第一传动轴210的转速,调节件400能够自动调节电机300在电动机状态下的转速,以保证负载部件200维持在负载启动转速,充分利用燃气轮机100的功率,尽可能地减小电机300的用电量。
一种可选的实施例中,汽电双驱系统还包括电网设备500,电网设备500与电机300电连接,调节件400为二象限变频器,二象限变频器设置于电机300和电网设备500之间。如此,通过二象限变频器,调节电网设备500对电机300的供电量,调节电机300的电压,以控制电机300在电动机状态下的转速。在另一种实施例中,调节件400为四象限变频器,四象限变频器设置于电机300和电网设备500之间。可选地,在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,四象限变频器将电机300在发电机状态下的产生的电能反馈至电网设备500;在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,四象限变频器调节电网设备500对电机300的供电量,以控制电机300在电动机状态下的转速。
通过四象限变频器,既能控制电机300处于电动机状态、发电机状态和空转状态中的至少一者,使电机300在发电机状态下的电量反馈至供电设备,又能调节电机300在电动机状态下的转速,无需设置多个调节件来实现这一目的,从而简化汽电双驱系统的结构。在保证负载部件200正常工作的情况下,充分利用燃气轮机100的功率,并减小电机300的功率。
在本申请的方案中,如图1所示,汽电双驱系统还包括离合器600,离合器600设置于燃气轮机100和负载部件200之间。在汽电双驱系统处于第三驱动状态的情况下,燃气轮机100的输出轴的转速小于离合器600的啮合转速,燃气轮机100的输出轴通过离合器600与第一传动轴210断开连接,第三传动轴310通过第二传动轴220驱动负载部件200工作,即仅电机300驱动负载部件200工作,此时汽电双驱系统处于纯电驱状态;在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,以及在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,燃气轮机100的输出轴的转速大于离合器600的啮合转速,燃气轮机100的输出轴通过离合器600与第一传动轴210连接,燃气轮机100参与驱动负载部件200工作。
可选地,在汽电双驱系统处于第四驱动状态的情况下,燃气轮机100的输出轴的转速大于离合器600的啮合转速,燃气轮机100的输出轴通过离合器600与第一传动轴210连接,燃气轮机100参与驱动负载部件200工作。
利用离合器600切断或传递燃气轮机100输出的动力,既保证在燃气轮机100的输出轴的转速低于离合器600的啮合转速的情况下,依靠电机300的驱动作用稳定驱动负载部件200工作,又能够在燃气轮机100的输出轴的转速高于离合器600的啮合转速的情况下,充分利用燃气轮机100的功率,使燃气轮机100参与驱动负载部件200工作。
当然,在其它实施例中,燃气轮机100的输出轴可以与负载部件200的第一传动轴210直接相连,燃气轮机100和负载部件200之间未设置离合器600。
在可选的实施例中,如图1所示,汽电双驱系统还包括压缩机800和燃烧室900,燃烧室900设有压缩气入口和燃气出口,压缩气入口与压缩机800的出口连通,燃气轮机100设有燃气入口,燃烧室900的燃气出口与燃气轮机100的燃气入口相连通。如此,压缩机800对空气进行压缩形成压缩气,压缩气由压缩气入口进入燃烧室900,燃料和压缩气在燃烧室900内混合燃烧以生成燃气,燃气通过燃气出口和燃气轮机100的燃气入口进入燃气轮机100内,最终驱动燃气轮机100的输出轴转动。
在可选的实施例中,如图1所示,汽电双驱系统还包括保险开关700和供电设备,供电设备与电机300电连接,保险开关700设置于供电设备和电机300之间。可选地,供电设备可以为电网设备500。如此,在电机300的电路出现断流、短路等异常情况时,保险开关700自动断开,避免供电设备继续对电机300供电,提升安全性能。
在可选的实施例中,电机300为同步电机,或者,电机300为异步电机。在后一实施例中,异步电机的结构简单,且无需复杂的励磁系统,有利于降低汽电双驱系统的成本。
基于本申请公开的汽电双驱系统,本申请实施例还公开一种橇装设备,所公开的橇装设备包括上述实施例中的汽电双驱系统。可选地,橇装设备可以为固定式设备,也可以为移动式设备。
基于本申请公开的汽电双驱系统,本申请实施例还公开一种汽电双驱方法,应用于上述实施例中的汽电双驱系统。所公开的汽电双驱方法包括:
S100、在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,控制电机300处于发电机状态,并使燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且第二传动轴220通过第三传动轴310驱动电机300工作。
此状态下,燃气轮机100的输出轴的转速较高,负载部件200和电机300均作为负载,燃气轮机100不仅能驱动负载部件200工作,还能带动电机300发电。可选地,可以利用四象限变频器控制电机300处于发电机状态,使电机300将发电机状态下的电量反馈至电网设备500。
S200、在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,控制电机300处于电动机状态,并使燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且使第三传动轴310通过第二传动轴220驱动负载部件200工作。
此状态下,燃气轮机100的输出轴的转速较低,仅依靠燃气轮机100不足以驱动负载部件200达到负载启动转速,故电机300进一步对负载部件200提供驱动力,使负载部件200达到负载启动转速而正常工作。可选地,可以利用四象限变频器控制电机300处于电动机状态,使电网设备500对电机300供电,并控制电网设备500对电机300的供电量,进而调节电机300在电动机状态下的电压,即控制电机300在电动机状态下第三传动轴310的转速,以使第一传动轴210的转速和第二传动轴220的转速之和为负载部件200的负载启动转速。
采用上述汽电双驱方法,通过控制电机300的状态,在汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,电机300发电以充分利用燃气轮机100的多余功率,在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,电机300参与驱动负载部件200工作。如此,在保证负载部件200工作的前提下,充分利用燃气轮机100的功率,避免多余功率的浪费,节省能源。
在可选的实施例中,在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且大于电机300的同步转速的情况下,汽电双驱系统处于第一驱动状态,电机300处于发电机状态,燃气轮机100驱动负载部件200工作以及驱动电机300发电;在燃气轮机100的输出轴的转速小于负载启动转速的情况下,汽电双驱系统处于第二驱动状态,即燃气轮机100和电机300共同驱动负载部件200工作。
汽电双驱方法还包括:
S300、在燃气轮机100的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且小于或等于电机300的同步转速的情况下,使燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,且电机300处于空转状态。
此时,汽电双驱系统处于第四驱动状态,仅靠燃气轮机100足以驱动负载部件200工作,故使燃气轮机100的输出轴通过第一传动轴210驱动负载部件200工作,而此时第三传动轴310的转速未高于同步转速,无法进行发电,故使电机300处于空转状态,即电机300既不处于发电机状态也不处于电动机状态,汽电双驱系统处于纯汽驱状态。该情况下,充分利用燃气轮机100的功率,使燃气轮机100单独驱动负载部件200工作,避免电机300参与驱动而耗费电量,进一步节省能源。
可选地,汽电双驱方法还包括:
S400、在汽电双驱系统处于第三驱动状态的情况下,使燃气轮机100的输出轴与第一传动轴210断开连接,第三传动轴310通过第二传动轴220驱动负载部件200工作。
也就是说,第三驱动状态下,燃气轮机100的功率无法传递给负载部件200,仅依靠电机300驱动负载部件200工作,此时汽电双驱系统处于纯电驱状态。该情况下,燃气轮机100刚启动,速度较低且速度变化较快,或者,燃气轮机100的燃气入口断气,燃气量迅速降低,总之,燃气轮机100的输出轴的转速变化过快,故仅通过电机300驱动负载部件200工作,不仅能保证负载部件200持续稳定工作,还能够避免电机300的转速变化过快,使电机300保持较为稳定的状态,保证电机300的安全性。
在燃气轮机100和负载部件200设置离合器600的实施例中,在燃气轮机100的输出轴的转速低于离合器600的啮合转速的情况下,汽电双驱系统处于第三驱动状态,燃气轮机100的输出轴通过离合器600与第一传动轴210断开连接;在燃气轮机100的输出轴的转速高于离合器600的啮合转速的情况下,汽电双驱系统处于第一驱动状态或第二驱动状态或第四驱动状态,燃气轮机100的输出轴通过离合器600与第一传动轴210连接。
在可选的实施例中,汽电双驱方法还包括:
S500、检测第一传动轴210的转速;
S600、根据第一传动轴210的转速确定汽电双驱系统的驱动状态;
S700、在汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,调节电机300在电动机状态下的转速,以使第三传动轴310的转速和第一传动轴210的转速之和为负载启动转速。
可选地,可以通过转速传感器或其它检测元件211来检测第一传动轴210的转速,根据第一传动轴210的转速确定汽电双驱系统的驱动状态,利用四象限变频器调节电机300的状态以及调节电机300在电动机状态下的转速。采用本实施例,在燃气轮机100的输出轴的转速变化的过程中,控制电机300的状态以及电机300在电动机状态下的转速,以保证负载部件200正常工作的同时,充分利用燃气轮机100的功率,并且尽可能地减小电机300的用电量。
可选地,在检测元件211检测到第一传动轴210的转速大于或等于负载启动转速,且大于电机300的同步转速的情况下,确定汽电双驱系统处于第一驱动状态,四象限变频器可以控制电机300处于发电机状态;在检测元件211检测到第一传动轴210的转速大于或等于负载启动转速,且小于或等于电机300的同步转速的情况下,确定汽电双驱系统处于第四驱动状态,电机处于空转状态,四象限变频器可以不对电机300进行任何控制,即电机300既不发电给电网设备500,电网设备500也不会供电给电机300;在检测元件211检测到第一传动轴210的转速小于负载启动转速,且大于或等于离合器600的啮合转速的情况下,确定汽电双驱系统处于第二驱动状态,四象限变频器可以控制电机300处于电动机状态,并控制电机300在电动机状态下的转速;在检测元件211检测到第一传动轴210的转速小于离合器600的啮合转速的情况下,确定汽电双驱系统处于第三驱动状态,四象限变频器控制电机300处于电动机状态,且在控制电机300在该状态下稳定运行。
实际应用时,燃气轮机100的燃气量逐渐增大,燃气轮机100的输出轴的转速逐渐升高,该过程中,汽电双驱系统按照第三驱动状态、第二驱动状态、第四驱动状态和第一驱动状态的顺序切换。具体地,在燃气量很少或断气的情况下,汽电双驱系统处于第三驱动状态,即纯电驱状态;在燃气量不足的情况下,汽电双驱系统处于第二驱动状态,即汽电双驱状态;在燃气量充裕的情况下,汽电双驱系统处于第四驱动状态,即纯汽驱状态;在燃气量非常充裕的情况下,汽电双驱系统处于第一驱动状态,即汽驱发电状态。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种汽电双驱系统,其特征在于,包括燃气轮机(100)、负载部件(200)和电机(300),其中,所述负载部件(200)设有第一传动轴(210)和第二传动轴(220),所述电机(300)设有第三传动轴(310),所述第一传动轴(210)与所述燃气轮机(100)的输出轴相连,所述第二传动轴(220)与所述电机(300)的第三传动轴(310)相连,
在所述汽电双驱系统处于第一驱动状态的情况下,所述电机(300)处于发电机状态,所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且所述第二传动轴(220)通过所述第三传动轴(310)驱动所述电机(300)工作;
在所述汽电双驱系统处于第二驱动状态的情况下,所述电机(300)处于电动机状态,所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且所述第三传动轴(310)通过所述第二传动轴(220)驱动所述负载部件(200)工作。
2.根据权利要求1所述的汽电双驱系统,其特征在于,在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且大于所述电机(300)的同步转速的情况下,所述汽电双驱系统处于所述第一驱动状态;
在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速大于或等于所述负载启动转速,且小于或等于所述电机(300)的同步转速的情况下,所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且所述电机(300)处于空转状态;
在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速小于所述负载启动转速的情况下,所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态。
3.根据权利要求2所述的汽电双驱系统,其特征在于,所述汽电双驱系统还包括检测元件(211)和调节件(400),所述检测元件(211)设置于所述负载部件(200),以检测所述第一传动轴(210)的转速,所述调节件(400)分别与所述电机(300)和所述检测元件(211)电连接,所述调节件(400)根据所述第一传动轴(210)的转速控制所述电机(300)处于所述电动机状态、所述发电机状态和所述空转状态中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的汽电双驱系统,其特征在于,所述汽电双驱系统还包括检测元件(211)和调节件(400),所述检测元件(211)设置于所述负载部件(200),以检测所述第一传动轴(210)的转速,所述调节件(400)分别与所述电机(300)和所述检测元件(211)电连接,所述调节件(400)根据所述第一传动轴(210)的转速调节所述电机(300)在电动机状态下的转速,以使所述第一传动轴(210)的转速和所述第二传动轴(220)的转速之和为所述负载启动转速。
5.根据权利要求3或4所述的汽电双驱系统,其特征在于,所述汽电双驱系统还包括电网设备(500),所述电网设备(500)与所述电机(300)电连接,所述调节件(400)为四象限变频器,所述四象限变频器设置于所述电机(300)和所述电网设备(500)之间。
6.根据权利要求1所述的汽电双驱系统,其特征在于,所述汽电双驱系统还包括离合器(600),所述离合器(600)设置于所述燃气轮机(100)和所述负载部件(200)之间,
在所述汽电双驱系统处于第三驱动状态的情况下,所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述离合器(600)与所述第一传动轴(210)断开连接,所述第三传动轴(310)通过所述第二传动轴(220)驱动所述负载部件(200)工作;
在所述汽电双驱系统处于所述第一驱动状态的情况下,以及在所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态的情况下,所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述离合器(600)与所述第一传动轴(210)连接。
7.一种橇装设备,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的汽电双驱系统。
8.一种汽电双驱方法,应用于权利要求1-6任一项所述的汽电双驱系统,其特征在于,所述汽电双驱方法包括:
在所述汽电双驱系统处于所述第一驱动状态的情况下,控制所述电机(300)处于发电机状态,并使所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且所述第二传动轴(220)通过所述第三传动轴(310)驱动所述电机(300)工作;
在所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态的情况下,控制所述电机(300)处于电动机状态,并使所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且使所述第三传动轴(310)通过所述第二传动轴(220)驱动所述负载部件(200)工作。
9.根据权利要求8所述的汽电双驱方法,其特征在于,在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速大于或等于负载启动转速,且大于所述电机(300)的同步转速的情况下,所述汽电双驱系统处于所述第一驱动状态,在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速小于所述负载启动转速的情况下,所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态;
所述方法还包括:
在所述燃气轮机(100)的输出轴的转速大于或等于所述负载启动转速,且小于或等于所述电机(300)的同步转速的情况下,使所述燃气轮机(100)的输出轴通过所述第一传动轴(210)驱动所述负载部件(200)工作,且所述电机(300)处于空转状态;
在所述汽电双驱系统处于第三驱动状态的情况下,使所述燃气轮机(100)的输出轴与所述第一传动轴(210)断开连接,所述第三传动轴(310)通过所述第二传动轴(220)驱动所述负载部件(200)工作。
10.根据权利要求8所述的汽电双驱方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测所述第一传动轴(210)的转速;
根据所述第一传动轴(210)的转速确定汽电双驱系统的驱动状态;
在所述汽电双驱系统处于所述第二驱动状态的情况下,调节所述电机(300)在电动机状态下的转速,以使所述第三传动轴(310)的转速和所述第一传动轴(210)的转速之和为负载启动转速。
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