WO2016091958A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs - Google Patents

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WO2016091958A1
WO2016091958A1 PCT/EP2015/079139 EP2015079139W WO2016091958A1 WO 2016091958 A1 WO2016091958 A1 WO 2016091958A1 EP 2015079139 W EP2015079139 W EP 2015079139W WO 2016091958 A1 WO2016091958 A1 WO 2016091958A1
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WO
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main motor
speed
machine
regulator
standstill
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/079139
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Martin Dinter
Klemens Kahlen
Jan-Dirk Reimers
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2016091958A1 publication Critical patent/WO2016091958A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/54—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors

Definitions

  • a method for operating a drivetrain The present invention relates to a method for Operator Op ben ⁇ a powertrain, which is suitable for variable speed drive system of a work machine.
  • Known methods of operating a powertrain for a variable speed drive include stationary, dynamic and reversing, i. reversing the direction of rotation, method.
  • the drive train is used for variable-speed driving a work machine.
  • Work machines are machines that do work, unlike the power machines that normally drive them.
  • a work machine may include a pump, a compressor Stirrer, be a fan, above.
  • an electric motor can be used as an engine.
  • a compressor also known as a “compressor” is a fluid energy machine used to compress gases, and compressors are primarily used in the power plant or energy field where compressible gases must be made available to a process in defined volume or pressure conditions ,
  • the powertrain includes a constant-speed main electric motor and a variable-speed electric regulator machine, which may also be referred to simply as a "regulator.”
  • the variable-speed electrical machine may be operated by a variable speed AC drive constant at 1500 rpm and the regulator is operated at a speed typically between 0 and 3000 rpm, so that the work machine can be variably operated in a speed range from 7000 to 10,500 rpm.
  • the rated output of the main motor is greater than the rated output of the regulator machine: P_M> P_R.
  • the regulator machine can be operated both as a motor and as a generator. In the former case, the outputs PM, PR of motor and regulator are positive, in the latter case only the power PM of the main motor is positive, while the power PR of the regulator is negative, i. The electrical energy generated by the regulator can be fed back into the grid.
  • the drive train includes a planetary superposition gear with an internally toothed ring gear, a sun gear and a planet carrier with rotatably mounted therein, meshing with the ring gear and the sun gear planetary gears.
  • the gearbox has two input shafts, each coupled to the main motor and the regulator machine, and an output shaft. output shaft for connection of the working machine.
  • the two input shafts are in each case a different ⁇ union transmission component from the following group of transmission ⁇ components rotationally coupled with exactly: ring gear, planet carrier and sun gear.
  • the output shaft is rotationally coupled to the remaining, third gear component from said group of Ge ⁇ transmission components.
  • the rotary coupling is preferably a non-rotatable connection.
  • the inventive method comprises the steps of: starting up the main motor from standstill to a kon ⁇ stante nominal speed of the main motor; Startup of the
  • Speed of the regulator machine and driving the output ⁇ shaft at a speed resulting from a defined by the planetary superposition gear superposition of the rotational speed of the main motor and the speed of the Regulatormaschine.
  • a first possibility for operating the main motor M is to operate it synchronously directly on a network with a relatively low mains voltage, for example from approximately 8 to 10 kV.
  • a second possibility for operating the Hauptmo ⁇ sector M is to use a transformer on a network with a relatively high mains voltage, eg from approx.
  • boot will be the method designated net to bring a motor or a machine to a predetermined speed.
  • the regulator machine R is electrically or mechanically ge ⁇ brakes held to a standstill, while the main motor M is connected to the network. Mechanical braking can for example be done by means of a second braking device.
  • the main motor M is started from standstill to a reference point RP; and
  • the main motor M is connected to the grid and started up from standstill;
  • nR speed of the regulating machine R
  • nM speed of the main motor M
  • the main motor M is therefore connected to the grid and started up from standstill.
  • the regulator machine R is started up depending on the speed of the main engine.
  • System values may be operating data, parameters, and measurements of the powertrain system that include one or more
  • Components of the drive train such as a transmission or a work machine, such as a compressor, or an operating method of one or more components of the system powertrain, eg the work machine, describe, for example, a current or maximum speed of a component, a current or maximum torque of a component a torque ⁇ reserve, an efficiency, a translation, an operating lastdauerverweilkurve, a condition of a resource, for example a pressure of a gas, or a maximum failure rate.
  • the regulator machine R drives the main motor M out of the Still ⁇ stood high until the network N and the main motor M are in sync.
  • the main motor M is connected to the mains and the brake Bl is released.
  • Start IV refers to the start of the powertrain and has the following steps:
  • the main motor M in each case additionally using a traction help for the main motor M is started.
  • the traction aid e.g. a start-up converter, a starting transformer or a so-called pony motor.
  • a pony motor accelerates an unloaded main engine to a predetermined speed before the engine is loaded.
  • the main motor M is powered by an inverter, by means of an inverter assigned to the main motor or by means of an inverter assigned to the regulator machine.
  • the regulator machine R is braked so that the speed nR of the regulator machine R during startup is zero.
  • a converter thus serves as traction aid for the main motor M, with activated second brake B2, so that the speed nR of the regulating machine R during startup is equal to zero.
  • the second brake B2 is released, so that the speed nR of the regulator machine R is not equal to zero.
  • This fifth procedural ⁇ ren is particularly advantageous for the case that the working machine is a compressor, preferably in the oil and gas in ⁇ industry is.
  • the main motor M is associated To ⁇ judge raised, while the working machine C ge is ⁇ brakes, so that the rotation speed Nr of the working machine R during the start equal to zero by using an inverter, preferably ⁇ example using one of the regulator machine.
  • the second inverter D2 thus serves as a traction aid for the main motor M, with akti ⁇ fourth first brake Bl, so that the speed nC of the working machine C during startup is equal to zero.
  • a pony motor it is also possible for a pony motor to serve as an additional accelerator of the work machine when the speed of the work machine has reached a certain speed, preferably 100% of the rated speed.
  • first brake Bl activation of the first brake Bl and / or activation of the second brake B2 and / or activation of the second inverter D2 as a "shutdown" aid for the main motor M, analogously as when starting V or starting VI, the second inverter D2 serves as start-up aid for the main motor M.
  • first brake Bl, second brake B2, second inverter D2 ensure that the sum of all moments is zero.
  • the brake ⁇ devices serve either for locking / locking or emergency brake, or as a combination of both functions.
  • the network connection of the regulating machine designed as a three-phase machine to be provided with a diode-fed voltage intermediate circuit converter and intermediate circuit capacitor, which transistors, e.g. IGBTs, and freewheeling diodes.
  • transistors e.g. IGBTs
  • freewheeling diodes e.g. refer to the description in WO 2009098201 AI (Siemens AG) 13.08.2009.
  • the converter has a diode bridge for feeding the DC voltage intermediate circuit.
  • Each of the motor terminals can optionally be connected to the negative or positive DC link voltage.
  • the freewheeling diodes allow the currents in the machine leads to flow in any direction. In this way, the
  • Regulatormaschine be operated not only in both directions, but also in both directions of moments.
  • Regulator machine can be both motorized as well
  • a braking resistor is switched on via an additional transistor as soon as the intermediate circuit voltage exceeds a maximum value in order to convert the electrical energy generated in the braking process into waste heat in this resistor.
  • the planetary superposition gear causes a translation into rapid: i ⁇ l. This is particularly advantageous if the work machine is a compressor.
  • the planetary superposition gear causes a translation into the slow: i> l.
  • the working machine has a relatively small control range for the rotational speed, i. the desired speed of the work machine is to vary in operation only within a relatively narrow range.
  • the characteristic of the working machine is a progressive characteristic, in contrast to a degressive or linear characteristic.
  • the progressive characteristic of the working machine given as power P as a function of the rotational speed n, is in the form of a parabola of order n.
  • the main motor is designed with four poles and with a constant speed of
  • the ring gear is mounted in flying storage only on the main engine side facing.
  • the space of the planetary gear is better utilized.
  • the regulator is arranged between the main engine and the transmission. By this arrangement, the space of the drive train is better utilized. According to an advantageous embodiment of the regulator is in relation to the transmission on the side of the output shaft is arranged ⁇ . By this arrangement, the space of the drive ⁇ strand is better utilized.
  • the drive train on several regulators.
  • one or more regulators may be connected to / in the transmission, e.g. on / in the planet carrier and / or on / in the hollow shaft, and / or be integrated on / in the motor.
  • a plurality of regulators distributed in the sense of a power split over the rotational extent of a component to be driven to apply a torque to the component to be driven.
  • the regulator is integrated in the main engine, e.g. in the form of a torque motor.
  • the power ratio of main motor to regulator in the range of about 105: 70.
  • the advantage of this power distribution of the two electric motors lies in a progressive characteristic or drive architecture.
  • the regulator is coupled via a countershaft, preferably with intermediate gear, with the planetary gear.
  • the regulator is integrated in the main engine or the transmission. By this An ⁇ order the space is better utilized.
  • the main motor and the regulator are integrated in the transmission. By this An ⁇ order the space is better utilized.
  • the planet gears are designed as stepped planets. It is possible that the planet gears are ge ⁇ straight or helical teeth. It is possible that at least one of the electric motors is an asynchronous machine, a synchronous machine or a double-fed machine.
  • the working machine is a compressor.
  • the application of the compressor is in the field of oil and / or gas extraction.
  • Fig. 1 shows a drive train for driving a compressor.
  • Fig. 2 shows a first alternative, such as the main engine and the
  • Fig. 3 shows a second alternative, such as the main engine and the
  • 4 shows a first operating mode of a drive train
  • 5 shows another mode of operation of a drive train
  • FIG. 6 shows another mode of operation of a drive train
  • 7 shows an embodiment in which the regulator is arranged in relation to the transmission on the side of the output shaft to ⁇
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the regulator is arranged coaxially with the main motor
  • Fig. 9 shows an embodiment in which the main motor and the
  • Regulator are arranged on one of the output shaft opposite side of the transmission;
  • Fig. 10 shows an embodiment in which the regulator is arranged between the main engine and the transmission;
  • Fig. 11 shows a further embodiment of a drive train for
  • FIG. 12 is a diagram describing a method for starting the powertrain illustrated in FIG. 11; FIG. and
  • FIG. 13 is a diagram describing another method of starting up the powertrain shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a diagram describing another method of starting up the powertrain shown in FIG. 11.
  • Fig. 1 shows a drive train for driving a work machine C, e.g. a compressor.
  • the powertrain includes a constant speed main electric motor M and a variable speed motor
  • the main motor M is connected by means of a first switch SH via an electrical line 4 with a power grid N connected. As a result, the main motor M is operated at a constant mains frequency, for example 50/60 Hz, at a constant speed.
  • the regulator R is over by means of a second switch SH an electrical line 4 with the power grid N connectable. Between the network N and the regulator R, a transformer T and a frequency converter FC are connected; Thus, the regulator R can be operated at a variable speed.
  • the regulator R can be operated either by motor or generator. In motor operation, the regulator R draws the network N electrical energy in regenerative operation, the regulator feeds electrical energy into the network N.
  • the drive train also includes a planetary superposition ⁇ gear G.
  • the main motor M is a first input ⁇ wave 2 of Gear G connected.
  • the regulator R is connected to a second input shaft 3 of the transmission G.
  • Fig. 2 shows the components of the transmission G: A ring gear H, a sun gear S and a planet carrier PT with rotatably mounted therein, meshing with the ring gear H and the sun gear S Pla ⁇ netenziern Pt.
  • the drive train also includes an output shaft 10 for connection of the work machine C, which is to operate according to a predetermined characteristic. In this case, as shown in Fig.
  • the main motor M rotatably coupled to the ring gear H and the regulator R to the planet carrier PT, ie, a rotational movement of the output shafts of the main motor or the regulator in the engine operation is in rotations of the components coupled thereto Planetengetrie ⁇ bes transferred G.
  • the main motor M is rotationally coupled to the planet carrier PT and the regulator R is rotationally coupled to the ring gear H.
  • the sun gear S is coupled to the output shaft 10 and thus to the work machine C.
  • the regulator R is coupled via a countershaft V to the planet carrier PT or the ring gear H.
  • the planetary-Überlagerungsge ⁇ gear G effected, for example, a translation into fast le: i ⁇ l, that is, the rotational frequency of the output shaft 10 is big ⁇ SSER than that of the input shafts of the gear unit G, which are connected to the main motor M and the regulator R ,
  • Fig. 4 to 6 show three power-speed diagrams for egg ⁇ nen compressor as a work machine C, in which the power P is plotted against the rotational speed n.
  • the power P is given as a percentage of the actual power P_actual to nominal power P_nom.
  • the speed n is given as a percentage of the actual speed nlst to the rated speed nNom.
  • the compressor C is operated along the indicated progressive characteristic, which follows a parabola of order n.
  • the main motor M is operated at a constant typically 1500 rpm and the regulator R between 0 and 3000 rpm, so that the compressor C can be variably operated in a speed range of 70 to 105 percent of its rated speed, ie at a rated speed of 10,000 RPM in a speed range of 7000 to 10,500 rpm.
  • the full converter FC ensures the operation of the regulator R in four quadrants and with an adjusted characteristic curve.
  • the choice of a reference point RP determines the range of motor and generator operation of the regulator R and the inverter FC.
  • the reference point RP is the speed zero point of the regulator R, that is, it character- ises the operation state in which the regulator R stands still ⁇ .
  • the reference point RP lies at the rotational speed 41 of the main engine M.
  • Speed 42 of the motor-operated regulator R between a value of zero and a value N the speed of the output shaft 10 can be changed in a marked "mot" area.
  • FIG 5 shows a second mode in which the regulator R is operated either as a generator 51 ("gen") or as a motor 52 ("mot").
  • the reference point RP lies in the middle of the number range of the output shaft 10; it separates the range of the generator operation "gen” and the motor operation "mot” of the regulator R.
  • the speed of the regulator R is zero; to the right of which it is positive (rotation of the regulator R in a first direction), to the left of which it is negative (rotation regulator R in an opposite direction).
  • Fig. 6 shows a third mode in which the regulator R mo- toric 62 ( "MOT") is operated, whereby it will always provide Min ⁇ least speed 61 having, that never stands still.
  • the reference point RP is below the speed range of the output ⁇ shaft 10, at a point corresponding to the rotational speed of the main engine M. Since the regulator R always has a minimum rotational speed 61, the rotational speed range of the output shaft 10 is to the right of the reference point RP.
  • FIG. 7 shows an embodiment in which the regulator R is disposed on the side of the output shaft 10 with respect to the transmission G. This allows the available
  • the ring gear H is stored in flie ⁇ gender storage only on the main motor M side facing.
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the regulator R, which drives the planet carrier PT, is arranged coaxially with the main motor M, which drives the ring gear H.
  • the output shaft 11 of the regulator R extends inside the output shaft 12 of the main motor M which is designed as a hollow shaft.
  • Fig. 9 shows an embodiment in which the main motor M and the regulator R are arranged on one of the output shaft 10 arguelie ⁇ ing side of the transmission.
  • the Re ⁇ gulator is coupled via a countershaft V with the planetary gear G overall.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which the regulator R driving the ring gear H is arranged between the main motor M driving the planet carrier PT and the transmission G.
  • Fig. 11 shows schematically a drive train according to FIG. 2, to the description of which reference is made.
  • the output shaft 10 has a first braking device Bl, encompassing ⁇ one rotatably mounted on the output shaft 10 arranged
  • Brake disc which can be acted upon by brake shoes.
  • regulator R which is coupled to the second input shaft 3 of the transmission, be braked by a second brake ⁇ device B2.
  • the main engine M is a foreign-excited
  • Synchronous machine For motor operation, an excited Läu ⁇ ferwicklung (exciter winding) or a permanent magnet is necessary to generate a field exciter.
  • electrical power must be supplied via the stator windings so that the three-phase synchronous motor can deliver a torque to the first input shaft 2 of the transmission.
  • the excitation generated by a provided by a first inverter Dl DC voltage.
  • the electrical energy is supplied to the synchronous machine via the switch SH from the three-phase network N. Before the synchronous machine M will ge ⁇ switched to the network N, it must be synchronized with the grid.
  • the regulator machine R can be coupled to the three-phase network N via a second converter D2, i. switched on and off by means of a switch SH.
  • the second inverter D2 ensures the speed variability of the
  • the regulator machine R is electrically or mechanically braked to a standstill while the main motor M is connected to the grid.
  • the main motor M goes from standstill to the reference point RP high, i. drives so to speak the
  • the main motor M is connected to the mains and started up from standstill.
  • nM speed of the main motor M.
  • the regulator machine R drives the main motor M from a standstill high until the network N and the main motor M are synchronous. In this synchronous state, the main motor M is connected to the mains and the brake Bl is released.
  • Start IV refers to the start of the powertrain and has the following steps:
  • the main motor M in each case additionally by means of a traction help for the main motor M is started up.
  • the traction aid e.g. a start-up converter, a starting transformer or a so-called pony motor.
  • a pony motor accelerates an unloaded main engine to a predetermined speed before the engine is loaded.
  • the first inverter Dl and / or the second inverter D2 serves as starting aid for the main motor M, with activated second brake B2, so that the speed nR of the regulator machine R during startup is equal to zero. After the startup of the main motor M, the second brake B2 is released, so that the speed nR of the regulator machine R is not equal to zero.
  • This fifth method is particularly advantageous in the case where the work machine is a compressor, preferably in the oil and gas industry.
  • Fig. 12 is a speed-rotation speed diagram of the start-shows "start-V" in which the rotational speeds nM, nR are applied by the main motor M and regulator machine R to the rotational speed nC of the work machine C.
  • the main motor M is coupled to the work machine C, so that the rotational speed nC of the driven machine increases linearly with the rotational speed nM of the main engine M.
  • the rotational speed nR of the regulator Machine R is at its rated speed nM during start-up of the main engine M, denote zero.
  • the end point of the ramp is the reference point nRP, at which the speed nR of the regulator machine R is equal to zero.
  • a further increase in the speed nC of the driven machine C is achieved by an increase in the speed nR of the regulating machine R.
  • the first converter Dl and / or the second drive D2 is used as a starting aid for the main motor M, with activated first brake Bl, so that the rotational speed nC of the work machine C is currency ⁇ rend of the start equal to zero.
  • FIG. 13 shows a speed-time diagram of the start-up operation "start-up VI" in which the rotational speeds nM, nR, NC of the main motor M, the regulator machine R and the work machine C are plotted over the time T.
  • the rotational speed nM of the main motor M becomes standstill ramped fashion to a nominal speed nM, the main motor M call up.
  • the main ⁇ motor M is coupled to the regulator machine R, so that the rotation speed nr of the regulator machine R increases linearly with the rotational speed nm of the main motor M, but with opposite directions of rotation.
  • the speed nC of the work machine C is at its rated speed nM, n1, during start-up of the main motor M.
  • the speed nR of the regulator machine R is at its maximum in the opposite sense of rotation and slows down again from that moment onwards, as soon as the main motor M reaches its rated speed nM, n, the speed nC de starts r working machine to rise from standstill.
  • the speed goes through the regulator nR machine R zero, ie the standstill point of the regulator machine R, toward higher speed ratings ⁇ len nR the regulator machine R in the same direction as the main motor M.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, umfassend ein Planeten-Überlagerungsgetriebe (G), zum drehzahlvariablen Antreiben einer Arbeitsmaschine (C) beschrieben. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte: Hochfahren eines Hauptmotors (M) aus dem Stillstand auf eine konstante Nenndrehzahl des Hauptmotors (M); Hochfahren einer Regulatormaschine (R) aus dem Stillstand auf eine vorgegebene Drehzahl der Regulatormaschine (R); und Antreiben einer Ausgangswelle des Getriebes (G) mit einer Drehzahl, die sich aus einer durch das Getriebe (G) definierten Überlagerung der Drehzahl des Hauptmotors (M) und der Drehzahl der Regulatormaschine (R) ergibt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrei¬ ben eines Antriebsstrangs, welcher zum drehzahlvariablen Antrieb einer Arbeitsmaschine geeignet ist.
Es sind verschiedene Prinzipien zum drehzahlvariablen Antrieb von Arbeitsmaschinen bekannt, beispielsweise der elektrische Antrieb mittels Vollumrichter (VFD = Variable Frequency
Drive) und der elektrische Antrieb mit Getriebe und hydrauli¬ scher Überlagerung zur Drehzahlverstellung. Eine Beschreibung einer Ausgestaltung des letztgenannten Prinzips eines Hydrau- lik-Überlagerungsgetriebes findet sich z.B. in EP 2283253 Bl (Voith Patent GmbH) 28.01.2010. Das am Markt erhältliche re¬ gelbare Planetengetriebe Vorecon® der Voith Turbo GmbH & Co KG, 74564 Crailsheim, DE, ist ebenfalls ein Hydraulik-Überlagerungsgetriebe .
Bekannte Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs für einen drehzahlvariablen Antrieb umfassen stationäre, dynamische und reversierende, d.h. die Rotationsrichtung umkehrende, Verfahren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Betriebsverfahren eines Antriebsstrangs für einen drehzahlva¬ riablen Antrieb bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Der Antriebsstrang dient zum drehzahlvariablen Antreiben einer Arbeitsmaschine. Arbeitsmaschinen sind Maschinen, die Ar- beit verrichten, im Unterschied zu den Kraftmaschinen, von denen sie in der Regel angetrieben werden. Eine Arbeitsmaschine kann beispielsweise eine Pumpe, ein Kompressor, ein Rührer, ein Lüfter, o.a. sein. Als Kraftmaschine kann ein Elektromotor eingesetzt werden.
Ein Kompressor, auch unter dem Begriff „Verdichter" bekannt, ist eine Fluidenergiemaschine, die zum Komprimieren von Gasen verwendet wird. Kompressoren finden vor allem im Kraftwerksoder Energiebereich Verwendung, wo kompressible Gase in definierten Volumen- bzw. Druckzuständen einem Prozess zur Verfügung gestellt werden müssen.
Der Antriebsstrang umfasst einen mit konstanter Drehzahl betreibbaren elektrischen Hauptmotor und eine mit veränderlicher Drehzahl betreibbare elektrische Regulatormaschine, die im Folgenden auch einfach als „Regulator" bezeichnet sein kann. Beispielsweise kann die elektrische Regulatormaschine mithilfe eines Frequenzumrichters mit veränderlicher Drehzahl betreibbar sein. Beispielsweise wird der Hauptmotor konstant bei 1500 U/min und der Regulator mit einer Drehzahl typischerweise zwischen 0 und 3000 U/min betrieben, so dass die Arbeitsmaschine variabel in einem Drehzahlbereich von 7000 bis 10.500 U/min betrieben werden kann.
Dabei ist die Nenn-Leistung des Hauptmotors größer als die Nenn-Leistung der Regulatormaschine: P_M > P_R. Die Regula- tormaschine kann sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Im ersteren Fall sind die Leistungen PM, PR von Motor und Regulator positiv, im letzteren Fall ist nur die Leistung PM des Hauptmotors positiv, die Leistung PR des Regulators dagegen negativ, d.h. die vom Regulator generierte elektrische Energie kann in das Netz zurückgespeist werden.
Außerdem umfasst der Antriebsstrang ein Planeten-Überlagerungsgetriebe mit einem innenverzahnten Hohlrad, einem Sonnenrad und einem Planetenträger mit darin drehbar gelagerten, mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmenden Planetenrädern.
Das Getriebe weist dabei zwei jeweils mit dem Hauptmotor und der Regulatormaschine gekoppelte Eingangswellen und eine Aus- gangswelle zum Anschluss der Arbeitsmaschine auf. Dabei sind die zwei Eingangswellen jeweils mit genau einer unterschied¬ lichen Getriebekomponente aus folgender Gruppe von Getriebe¬ komponenten rotatorisch gekoppelt: Hohlrad, Planetenträger und Sonnenrad. Die Ausgangswelle ist mit der verbleibenden, dritten Getriebekomponente aus der besagten Gruppe von Ge¬ triebekomponenten rotatorisch gekoppelt. Die rotatorische Kupplung ist vorzugsweise eine drehfeste Verbindung.
Hinsichtlich der Kopplung von Hauptmotor, Regulatormaschine und Arbeitsmaschine mit den Getriebekomponenten Hohlrad, Pia netenträger und Sonnenrad existieren also insgesamt die in Tabelle 1 zusammengestellten sechs unterschiedlichen Konfigu rationen 1 bis 6. Je nach Konfiguration bewirkt das Getriebe eine Übersetzung ins Schnelle oder ins Langsame.
Tabelle 1:
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mit M = Hauptmotor, R = Regulator, C = Arbeitsmaschine.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: Hochfahren des Hauptmotors aus dem Stillstand auf eine kon¬ stante Nenndrehzahl des Hauptmotors; Hochfahren der
Regulatormaschine aus dem Stillstand auf eine vorgegebene
Drehzahl der Regulatormaschine; und Antreiben der Ausgangs¬ welle mit einer Drehzahl, die sich aus einer durch das Planeten-Überlagerungsgetriebe definierten Überlagerung der Drehzahl des Hauptmotors und der Drehzahl der Regulatormaschine ergibt.
Weiterhin besteht eine Möglichkeit zum vollständig redundan¬ ten Notlauf über eine Auslegung mit dem Referenzpunkt inner¬ halb des Betriebsbereiches, in dem beide E-Maschinen, d.h. der Elektromotor und die Regulatormaschine, netzsynchron lau¬ fen. Dies ist insbesondere bei einem relativ großen Hauptmo¬ tor sinnvoll. Der Referenzpunkt ist dabei der Drehzahlnull¬ punkt des Regulators, d.h. er kennzeichnet den Betriebszu- stand, in dem der Regulator still steht. Bei einem Ausfall des Umrichters kann somit ein Notbetrieb ohne irgendeine Re¬ geleinrichtung erfolgen, da das Netz die Drehzahl und die Leistung fixiert. Eine Volumenkontrolle erfolgt, wie heute oftmals noch üblich, über einen Bypass.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erste Möglichkeit zum Betreiben des Hauptmotors M be- steht darin, ihn synchron direkt an einem Netz mit einer relativ niedrigen Netzspannung, z.B. von ca. 8 bis 10 kV, zu betreiben. Eine zweite Möglichkeit zum Betreiben des Hauptmo¬ tors M besteht darin, ihn über einen Transformator an einem Netz mit einer relativ hohen Netzspannung, z.B. von ca.
110 kV, zu betreiben.
Zum Anfahren des Antriebsstrangs, d.h. dem Auf-Drehzahlbringen des Antriebsstrangs, gibt es unterschiedliche Verfah¬ ren. Mit dem Begriff „Hochfahren" wird das Verfahren bezeich- net, einen Motor bzw. eine Maschine auf eine vorbestimmte Drehzahl zu bringen.
Ein erstes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs (= Anfahren I) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
- Die Regulatormaschine R wird elektrisch oder mechanisch ge¬ bremst auf Stillstand gehalten, während der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden wird. Eine mechanische Bremsung kann beispielsweise mithilfe einer zweiten Bremsvorrichtung erfolgen. - Der Hauptmotor M wird aus dem Stillstand zu einem Referenzpunkt RP hochgefahren; und
- Die Bremsung der Regulatormaschine R wird aufgehoben, so¬ bald der Hauptmotor den Referenzpunkt RP erreicht hat. Die Regulatormaschine R wird also elektrisch oder mechanisch auf Stillstand gebremst, während der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden wird. Der Hauptmotor M fährt aus dem Stillstand zu dem Referenzpunkt RP hoch, d.h. fährt sozusagen der Regulatormaschine R entgegen. Bei Erreichen des Referenzpunkts RP wird die Bremsung der Regulatormaschine R aufgeho¬ ben .
Ein zweites Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren II) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
- Der Hauptmotor M wird mit dem Netz verbunden und aus dem Stillstand hochgefahren; und
- Parallel dazu wird die Regulatormaschine R, abhängig von der Drehzahl des Hauptmotors, hochgefahren, d.h. nR = f (nM) , mit nR = Drehzahl der Regulatormaschine R, nM = Drehzahl des Hauptmotors M, wobei die Drehzahl nM des Hauptmotors M eine Funktion verschiedener System-Werte a, b, c, ... ist: nM = f(a, b, c, ...). Der Hauptmotor M wird also mit dem Netz ver- bunden und aus dem Stillstand hochgefahren. Parallel dazu wird die Regulatormaschine R abhängig von der Drehzahl des Hauptmotors hochgefahren.
System-Werte können Betriebsdaten, Parameter und Messwerte des Systems Antriebsstrangs sein, welche eine oder mehrere
Komponenten des Antriebsstrangs, z.B. ein Getriebe oder eine Arbeitsmaschine, z.B. einen Kompressor, oder ein Betriebsverfahren einer oder mehrerer Komponenten des Systems Antriebsstrangs, z.B. der Arbeitsmaschine, beschreiben, z.B. eine ak- tuelle oder maximale Drehzahl einer Komponente, ein aktuelles oder maximales Drehmoment einer Komponente, eine Drehmoment¬ reserve, ein Wirkungsgrad, eine Übersetzung, eine Betriebs- lastdauerverweilkurve, ein Zustand eines Betriebsmittels, z.B. ein Druck eines Gases, oder eine maximale Ausfallrate.
Ein drittes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren III) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf: - Als Ausgangszustand wird die mit der Arbeitsmaschine C ver¬ bundene Ausgangswelle des Getriebes G im Stillstand gehalten, so dass die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C gleich Null ist: nC = 0. Die Bremsung kann beispielsweise mithilfe einer ersten Bremsvorrichtung Bl erfolgen.
- In diesem Ausgangszustand wird der Hauptmotor M durch die Regulatormaschine R aus dem Stillstand hochgefahren, bis das Netz N und der Hauptmotor M synchron sind;
- In diesem synchronen Zustand wird der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden und die Bremse Bl gelöst.
Als Ausgangsbedingung wird also die mit der Arbeitsmaschine C verbundene Ausgangswelle des Getriebes G mithilfe der Bremse Bl im Stillstand gehalten, so dass die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C gleich Null ist: nC = 0. In diesem Zustand fährt die Regulatormaschine R den Hauptmotor M aus dem Still¬ stand hoch, bis das Netz N und der Hauptmotor M synchron sind. In diesem synchronen Zustand wird der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden und die Bremse Bl gelöst.
Ein viertes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren IV) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Die Schritte des o.g. „Anfahren I" oder die Schritte des o.g. „Anfahren II", wobei der Hauptmotor M jeweils zusätzlich mithilfe einer Anfahrhilfe für den Hauptmotor M hochgefahren wird. Dabei kann die Anfahrhilfe z.B. ein Anfahrumrichter, ein Anfahrtransformator oder ein sog. Ponymotor sein. Ein Ponymotor beschleunigt einen unbelasteten Hauptmotor auf eine vorbestimmte Drehzahl, bevor der Motor unter Last gesetzt wird .
Ein fünftes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs (= Anfahren V) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
- Der Hauptmotor M wird mithilfe eines Umrichters, mittels eines dem Hauptmotor zugeordneten Umrichters oder mittels eines der Regulatormaschine zugeordneten Umrichters, hochgefah- ren, während die Regulatormaschine R so gebremst wird, dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R während des Anfahrens gleich Null ist. Ein Umrichter dient also als Anfahrhilfe für den Hauptmotor M, mit aktivierter zweiter Bremse B2, so dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R während des Anfahrens gleich Null ist. Nach dem Hochfahren des Hauptmotors M wird die zweite Bremse B2 gelöst, so dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R ungleich Null ist. Dieses fünfte Verfah¬ ren ist besonders vorteilhaft für den Fall, dass die Arbeits- maschine ein Kompressor, vorzugsweise in der Öl- und Gasin¬ dustrie, ist.
Ein sechstes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs (= Anfahren VI) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
- Der Hauptmotor M wird mithilfe eines Umrichters, vorzugs¬ weise mithilfe eines der Regulatormaschine zugeordneten Um¬ richters, hochgefahren, während die Arbeitsmaschine C ge¬ bremst wird, so dass die Drehzahl nR der Arbeitsmaschine R während des Anfahrens gleich Null ist. Der zweite Umrichter D2 dient also als Anfahrhilfe für den Hauptmotor M, mit akti¬ vierter erster Bremse Bl, so dass die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C während des Anfahrens gleich Null ist.
Es ist auch möglich, dass ein Ponymotor als ein zusätzlicher Beschleuniger der Arbeitsmaschine dient, wenn die Drehzahl der Arbeitsmaschine eine bestimmte Drehzahl, vorzugsweise 100 % der Nenndrehzahl, erreicht hat.
Es ist möglich, dass zum Abschalten des Antriebsstrangs, als Not-Aus oder als FRT (= Fault Ride Through) Kombinationen folgender Betriebszustände aktiviert werden: Aktivierung der ersten Bremse Bl und/oder Aktivierung der zweiten Bremse B2 und/oder Aktivierung des zweiten Umrichters D2 als „Herunter- fahr"-Hilfe für den Hauptmotor M, analog wie beim Anfahren V oder Anfahren VI der zweite Umrichter D2 als Anfahrhilfe für den Hauptmotor M dient. Falls der Antriebsstrang bei einem Netzausfall abbremst, muss durch eine geeignete Kombination der oben genannten Elemente: erste Bremse Bl, zweite Bremse B2, zweiter Umrichters D2, sichergestellt werden, dass die Summe aller Momente gleich Null ist. Dabei dienen die Brems¬ vorrichtungen entweder zum Feststellen /Arretieren oder als Notbremse, oder als Kombination beider Funktionen.
Es ist möglich, dass zur Netzanbindung der als Drehstrommaschine ausgebildeten Regulatormaschine ein Spannungszwischenkreis-Umrichter mit Diodeneinspeisung und Zwischenkreis- Kondensator vorgesehen ist, welcher Transistoren, z.B. IGBTs, und Freilaufdioden aufweist. Hierzu wird z.B. verwiesen auf die Beschreibung in WO 2009098201 AI (Siemens AG) 13.08.2009. Dabei weist der Umrichter eine Diodenbrücke zur Speisung des Gleichspannungszwischenkreises auf. Jede der Motorklemmen kann wahlweise an die negative oder an die positive Zwischen- kreisspannung gelegt werden. Die Freilaufdioden ermöglichen es, dass die Ströme in den Maschinenzuleitungen in beliebige Richtungen fließen können. Auf diese Weise kann die
Regulatormaschine nicht nur in beiden Drehrichtungen, sondern auch in beiden Momentenrichtungen betrieben werden. Die
Regulatormaschine kann also sowohl motorisch als auch
generatorisch arbeiten. Allerdings kann die Diodenbrücke kei¬ ne Energie ins Netz zurückspeisen. Deshalb würde beim Bremsen der Zwischenkreiskondensator auf unzulässige Werte aufgela¬ den. Um dies zu verhindern, wird über einen zusätzlichen Transistor ein Bremswiderstand zugeschaltet, sobald die Zwi- schenkreisspannung einen maximalen Wert überschreitet, um die beim Bremsvorgang generierte elektrische Energie in diesem Widerstand in Abwärme umzuwandeln. Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Anwendung des
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem mit einer Arbeitsmaschine gekoppelten Antriebsstrang, wobei die Arbeitsmaschine ein Kompressor ist, insbesondere ein im Bereich der Öl- und/oder Gasförderung eingesetzter Kompres- sor.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirkt das Planeten- Überlagerungsgetriebe eine Übersetzung ins Schnelle: i<l. Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Arbeitsmaschine ein Kompressor ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirkt das Planeten- Überlagerungsgetriebe eine Übersetzung ins Langsame: i>l .
Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Arbeitsmaschine ein Förderantrieb ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die Arbeitsma- schine einen relativ kleinen Regelbereich für die Drehzahl, d.h. die Soll-Drehzahl der Arbeitsmaschine ist im Betrieb nur innerhalb eines relativ engen Bereichs zu variieren. Das hat Vorteile hinsichtlich der Auslegung des Antriebsstrangs: Je kleiner der Regelbereich der Arbeitsmaschine ist, desto klei- ner kann der Regulator ausgelegt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kennlinie der Arbeitsmaschine eine progressive Kennlinie, im Gegensatz zu einer degressiven oder linearen Kennlinie. Gemäß einer vor- teilhaften Ausgestaltung hat die progressive Kennlinie der Arbeitsmaschine, gegeben als Leistung P als Funktion der Drehzahl n, die Form einer Parabel der Ordnung n.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Hauptmotor vierpolig ausgeführt und mit einer konstanten Drehzahl von
1500 U/min betreibbar. Von Vorteil ist dabei, dass die Kompo¬ nenten des Antriebsstrangs Standardbauteile und somit einfach zu beschaffen sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Hohlrad in fliegender Lagerung nur auf der dem Hauptmotor zugewandten Seite gelagert. Durch diese Anordnung wird der Bauraum des Planetengetriebes besser ausgenutzt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Hauptmotor und der Regulator auf einer der Ausgangswelle gegenüberlie¬ genden Seite des Getriebes angeordnet. Ein Vorteil einer An¬ ordnung des Regulators auf der Motorseite ist, dass die mit dem Kompressor zu verbindende Ausgangswelle möglichst kurz gehalten werden kann. Das hat Vorteile in Bezug auf die
Fliehkraft, die bei hohen Drehzahlen bedeutend wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Regulator zwischen dem Hauptmotor und dem Getriebe angeordnet. Durch diese Anordnung wird der Bauraum des Antriebsstrangs besser ausgenutzt . Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Regulator in Bezug auf das Getriebe auf der Seite der Ausgangswelle ange¬ ordnet. Durch diese Anordnung wird der Bauraum des Antriebs¬ strangs besser ausgenutzt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Antriebsstrang mehrere Regulatoren auf. Beispielsweise können jeweils ein oder mehrere Regulatoren an/in das Getriebe, z.B. an/in den Planetenträger und/oder an/in die Hohlwelle, und/oder an/in den Motor integriert sein. Es ist auch möglich, dass mehrere Regulatoren im Sinne einer Leistungsverzweigung über den Rotationsumfang einer anzutreibenden Komponente verteilt ein Drehmoment auf die anzutreibende Komponente aufbringen. Es ist möglich, dass der Regulator in den Hauptmotor integriert ist, z.B. in Form eines Torquemotors .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt das Leistungsverhältnis von Hauptmotor zu Regulator im Bereich von ca. 105:70. Der Vorteil dieser Leistungsverteilung der beiden elektrischen Motoren liegt in einer progressive Kennlinie bzw. Antriebs-Architektur.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Regulator über ein Vorgelege, vorzugsweise mit Zwischenrad, mit dem Planetengetriebe gekoppelt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Regulator in den Hauptmotor oder das Getriebe integriert. Durch diese An¬ ordnung wird der Bauraum besser ausgenutzt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Hauptmotor und der Regulator in das Getriebe integriert. Durch diese An¬ ordnung wird der Bauraum besser ausgenutzt.
Es ist möglich, dass die Planetenräder als Stufenplaneten ausgebildet sind. Es ist möglich, dass die Planetenräder ge¬ rade- oder schrägverzahnt sind. Es ist möglich, dass mindestens einer der elektrischen Motoren eine Asynchronmaschine, eine Synchronmaschine oder eine doppeltgespeiste Maschine ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Arbeitsma- schine ein Kompressor. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt die Anwendung des Kompressors im Bereich der Öl- und/oder Gasförderung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungs- beispiele unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigt jeweils schematisch und nicht maßstabsgetreu
Fig. 1 einen Antriebsstrang zum Antrieb eines Kompressors; Fig. 2 eine erste Alternative, wie der Hauptmotor und der
Regulator eines Antriebsstrangs mit dem Planetenge¬ triebe gekoppelt sind;
Fig. 3 eine zweite Alternative, wie der Hauptmotor und der
Regulator eines Antriebsstrangs mit dem Planetenge¬ triebe gekoppelt sind;
Fig. 4 eine erste Betriebsart eines Antriebsstrangs; Fig. 5 eine weitere Betriebsart eines Antriebsstrangs;
Fig. 6 eine weitere Betriebsart eines Antriebsstrangs; Fig. 7 eine Ausgestaltung, bei der der Regulator in Bezug auf das Getriebe auf der Seite der Ausgangswelle an¬ geordnet ist; Fig. 8 eine Ausgestaltung, bei der der Regulator koaxial zu dem Hauptmotor angeordnet ist;
Fig. 9 eine Ausgestaltung, bei der der Hauptmotor und der
Regulator auf einer der Ausgangswelle gegenüberlie- genden Seite des Getriebes angeordnet sind;
Fig. 10 eine Ausgestaltung, bei der der Regulator zwischen dem Hauptmotor und dem Getriebe angeordnet ist; Fig. 11 eine weitere Ausgestaltung eines Antriebsstrangs zum
Antrieb eines Kompressors;
Fig. 12 ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Anfahren des in Fig. 11 dargestellten Antriebsstrangs beschreibt; und
Fig. 13 ein Diagramm, welches ein weiteres Verfahren zum Anfahren des in Fig. 11 dargestellten Antriebsstrangs beschreibt .
Fig. 1 zeigt einen Antriebsstrang zum Antrieb einer Arbeitsmaschine C, z.B. eines Kompressors. Der Antriebsstrang um- fasst einen mit konstanter Drehzahl betreibbaren elektrischen Hauptmotor M und einen mit veränderlicher Drehzahl
betreibbaren elektrischen Regulator R, wobei die Nennleistung P_M des Hauptmotors M größer ist als die Nenn¬ leistung P_R des Regulators R: P_M > P_R.
Der Hauptmotor M ist mittels eines ersten Schalters SH über eine elektrische Leitung 4 mit einem Stromnetz N verbindbar. Dadurch wird der Hauptmotor M bei konstanter Netzfrequenz, z.B. 50/60 Hz, mit einer gleichbleibenden Drehzahl betrieben. Der Regulator R ist mittels eines zweiten Schalters SH über eine elektrische Leitung 4 mit dem Stromnetz N verbindbar. Zwischen das Netz N und den Regulator R sind ein Transformator T und ein Frequenzumrichter FC geschaltet; somit kann der Regulator R mit einer variablen Drehzahl betrieben werden. Der Regulator R kann entweder motorisch oder generatorisch betrieben werden. Im motorischen Betrieb entnimmt der Regulator R dem Netz N elektrische Energie, im generatorischen Betrieb speist der Regulator elektrische Energie in das Netz N. Der Antriebsstrang umfasst auch ein Planeten-Überlagerungs¬ getriebe G. Der Hauptmotor M ist mit einer ersten Eingangs¬ welle 2 des Getriebes G verbunden. Der Regulator R ist mit einer zweiten Eingangswelle 3 des Getriebes G verbunden. Fig. 2 zeigt die Bauteile des Getriebes G: Ein Hohlrad H, ein Sonnenrad S und ein Planetenträger PT mit darin drehbar gelagerten, mit dem Hohlrad H und dem Sonnenrad S kämmenden Pla¬ netenrädern Pt . Der Antriebsstrang umfasst außerdem eine Ausgangswelle 10 zum Anschluss der Arbeitsmaschine C, die gemäß einer vorgegebenen Kennlinie zu betreiben ist. Dabei kann, wie in Fig. 2 dargestellt, der Hauptmotor M mit dem Hohlrad H und der Regulator R mit dem Planetenträger PT rotatorisch gekoppelt, d.h. eine Drehbewegung der Ausgangswellen des Hauptmotors bzw. des Regulators im motorischen Betrieb wird in Drehungen der damit gekoppelten Bauteile des Planetengetrie¬ bes G übertragen. Gemäß einer alternativen Konfiguration ist, wie in Fig. 3 dargestellt, der Hauptmotor M mit dem Planetenträger PT und der Regulator R mit dem Hohlrad H rotatorisch gekoppelt. In jeder der beiden Alternativen ist das Sonnenrad S mit der Ausgangswelle 10 und somit der Arbeitsmaschine C gekoppelt. Ebenfalls ist in jeder der beiden Alternativen der Regulator R über ein Vorgelege V mit dem Planetenträger PT oder dem Hohlrad H gekoppelt. Das Planeten-Überlagerungsge¬ triebe G bewirkt beispielsweise eine Übersetzung ins Schnel- le : i<l, d.h. die Drehfrequenz der Ausgangswelle 10 ist grö¬ ßer als die der Eingangswellen des Getriebes G, die mit dem Hauptmotor M bzw. dem Regulator R verbunden sind. Fig. 4 bis 6 zeigen drei Leistungs-Drehzahl-Diagramme für ei¬ nen Kompressor als Arbeitsmaschine C, in denen die Leistung P über der Drehzahl n aufgetragen wird. Dabei wird die Leistung P prozentual als Quotient von tatsächlicher Leistung P_Ist zu Nennleistung P_Nenn angegeben. Dabei wird die Drehzahl n prozentual als Quotient von tatsächlicher Drehzahl nlst zu Nenndrehzahl nNenn angegeben. Der Kompressor C wird entlang der angegebenen progressiven Kennlinie betrieben, welche einer Parabel der Ordnung n folgt. Der Hauptmotor M wird konstant bei typischerweise 1500 U/min und der Regulator R zwischen 0 und 3000 U/min betrieben, so dass der Kompressor C variabel in einem Drehzahlbereich von 70 bis 105 Prozent seiner Nenndrehzahl betrieben werden kann, d.h. bei einer Nenndrehzahl von 10.000 U/min in einem Drehzahlbereich von 7000 bis 10.500 U/min.
Fig. 4 bis 6 zeigen drei unterschiedliche Betriebsmodi, in denen der Antriebsstrang zum Antrieb des Kompressors C verwendet werden kann. Der Vollumrichter FC gewährleistet den Betrieb des Regulators R in vier Quadranten und mit angepass- ter Kennlinie. Die Wahl eines Referenzpunktes RP bestimmt den Bereich des motorischen und des generatorischen Betriebs des Regulators R und des Umrichters FC. Der Referenzpunkt RP ist dabei der Drehzahlnullpunkt des Regulators R, d.h. er kenn- zeichnet den Betriebszustand, in dem der Regulator R still¬ steht .
Fig. 4 zeigt einen ersten Modus, in dem der Regulator R stets als Motor betrieben wird („mot") . Der Referenzpunkt RP liegt bei der Drehzahl 41 des Hauptmotors M. Durch Änderung der
Drehzahl 42 des motorisch betriebenen Regulators R zwischen einem Wert Null und einem Wert N kann die Drehzahl der Ausgangswelle 10 in einem mit „mot" gekennzeichneten Bereich verändert werden.
Fig. 5 zeigt einen zweiten Modus, in dem der Regulator R entweder generatorisch 51 („gen") oder motorisch 52 („mot") betrieben wird. Der Referenzpunkt RP liegt inmitten des Dreh- zahlbereichs der Ausgangswelle 10; er trennt den Bereich des generatorischen Betriebs „gen" und des motorischen Betriebes „mot" des Regulator R. Am Referenzpunkt RP ist die Drehzahl des Regulators R Null; rechts davon ist sie positiv (Drehung des Regulators R in eine erste Richtung) , links davon ist sie negativ (Drehung Regulator R in eine entgegengesetzte Richtung) .
Fig. 6 zeigt einen dritten Modus, in dem der Regulator R mo- torisch 62 („mot") betrieben wird, wobei er stets eine Min¬ destdrehzahl 61 aufweist, d.h. nie still steht. Der Referenzpunkt RP liegt unterhalb des Drehzahlbereichs der Ausgangs¬ welle 10, an einem Punkt, der der Drehzahl des Hauptmotors M entspricht. Da der Regulator R immer eine Mindestdrehzahl 61 aufweist, liegt der Drehzahlbereichs der Ausgangswelle 10 rechts von dem Referenzpunkt RP .
Weiterhin existiert ein Betriebsverfahren, in dem der Regulator R nur generatorisch betrieben wird. Dieser Punkt ist nur in Sonderfällen sinnvoll zu betreiben, da er energetisch weniger sinnvoll ist, jedoch kann u.U. eine Art vorteilhafte Rutschkupplung derart aufgebaut werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Regulator R in Bezug auf das Getriebe G auf der Seite der Ausgangswelle 10 angeordnet ist. Dadurch kann der zur Verfügung stehende
Bauraum optimal ausgenutzt werden. Das Hohlrad H ist in flie¬ gender Lagerung nur auf der dem Hauptmotor M zugewandten Seite gelagert.
Fig. 8 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Regulator R, welcher den Planetenträger PT antreibt, koaxial zu dem Hauptmotor M angeordnet ist, welcher das Hohlrad H antreibt. Dabei verläuft die Abtriebswelle 11 des Regulators R innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle 12 des Hauptmotors M. Fig. 9 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Hauptmotor M und der Regulator R auf einer der Ausgangswelle 10 gegenüberlie¬ genden Seite des Getriebes angeordnet sind. Dabei ist der Re¬ gulator über ein Vorgelege V mit dem Planetengetriebe G ge- koppelt.
Fig. 10 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher der das Hohlrad H antreibende Regulator R zwischen dem den Planetenträger PT antreibenden Hauptmotor M und dem Getriebe G angeordnet ist.
Fig. 11 zeigt schematisch einen Antriebsstrang gemäß Fig. 2, auf deren Beschreibung verwiesen wird. Zusätzlich weist die Ausgangswelle 10 eine erste Bremsvorrichtung Bl auf, umfas¬ send eine auf der Ausgangswelle 10 drehfest angeordnete
Bremsscheibe, die durch Bremsbacken beaufschlagt werden kann. Außerdem kann der Regulator R, der mit der zweiten Eingangswelle 3 des Getriebes gekoppelt ist, durch eine zweite Brems¬ vorrichtung B2 abgebremst werden. Bei dem Hauptmotor M handelt es sich um eine fremderregte
Synchronmaschine. Für den Motorbetrieb ist eine erregte Läu¬ ferwicklung (Erregerwicklung) oder ein Permanentmagnet notwendig, um ein Erregerfeld zu erzeugen. Außerdem muss über die Ständerwicklungen elektrische Energie zugeführt werden, damit der Drehstrom-Synchronmotor ein Drehmoment an der ersten Eingangswelle 2 des Getriebes abgeben kann. Die Erregung durch eine von einem ersten Umrichter Dl bereitgestellte Gleichspannung generiert. Die elektrische Energie wird der Synchronmaschine über den Schalter SH aus dem dreiphasigen Netz N zugeführt. Bevor die Synchronmaschine M ans Netz N ge¬ schaltet wird, muss sie mit dem Netz synchronisiert werden.
Vorteile der fremderregten Synchronmaschine sind, dass sie ein sehr robuster Maschinentyp mit bewährter Auslegung und Produktion ist, einen guten Wirkungsgrad im gesamten Betriebsbereich aufweist, eine gute Leistungsdichte im gesamten Betriebsbereich zeigt, keine teuren Werkstoffe benötigt und einfach in Bezug auf System-/Umrichterausfalle ist: ist der Umrichter aus, liegt Drehmomentfreiheit vor, d.h. ein „ sog. sicherer Zustand" in der Functional-Safety-Analyse .
Die Regulatormaschine R ist über einen zweiten Umrichter D2 mit dem dreiphasigen Netz N koppelbar, d.h. mittels eines Schalters SH zu- und abschaltbar. Der zweite Umrichter D2 sorgt dabei für die Drehzahlvariabilität der
Regulatormaschine R. Ein erstes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs (= An¬ fahren I) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Die Regulatormaschine R wird elektrisch oder mechanisch auf Stillstand gebremst, während der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden wird. Der Hauptmotor M fährt aus dem Stillstand zu dem Referenzpunkt RP hoch, d.h. fährt sozusagen der
Regulatormaschine R entgegen. Bei Erreichen des Referenzpunkt RP wird die Bremsung der Regulatormaschine R aufgehoben. Ein zweites Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren II) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Der Hauptmotor M wird mit dem Netz verbunden und aus dem Stillstand hochgefahren. Parallel dazu wird die Regulator- maschine R abhängig von der Drehzahl des Hauptmotors hochge¬ fahren, mit nR = f (nM) , wobei nR = Drehzahl der
Regulatormaschine R, nM = Drehzahl des Hauptmotors M. Dabei kann die Drehzahl nM des Hauptmotors M eine Funktion verschiedener Werte a, b, c, ... sein: nM = f(a, b, c, ...).
Ein drittes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren III) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Als Ausgangsbedingung wird die mit der Arbeitsmaschine C ver- bundene Ausgangswelle des Getriebes G mithilfe der Bremse Bl im Stillstand gehalten, so dass die Drehzahl nC der Arbeits¬ maschine C gleich Null ist: nC = 0. In diesem Zustand fährt die Regulatormaschine R den Hauptmotor M aus dem Stillstand hoch, bis das Netz N und der Hauptmotor M synchron sind. In diesem synchronen Zustand wird der Hauptmotor M mit dem Netz verbunden und die Bremse Bl gelöst. Ein viertes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren IV) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Die Schritte des o.g. „Anfahren I" oder die Schritte des o.g. „Anfahren II", wobei der Hauptmotor M jeweils zusätzlich mit- hilfe einer Anfahrhilfe für den Hauptmotor M hochgefahren wird. Dabei kann die Anfahrhilfe z.B. ein Anfahrumrichter, ein Anfahrtransformator oder ein sog. Ponymotor sein. Ein Ponymotor beschleunigt einen unbelasteten Hauptmotor auf eine vorbestimmte Drehzahl, bevor der Motor unter Last gesetzt wird.
Ein fünftes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
(= Anfahren V) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Der erste Umrichter Dl und/oder der zweite Umrichter D2 dient als Anfahrhilfe für den Hauptmotor M, mit aktivierter zweiter Bremse B2, so dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R während des Anfahrens gleich Null ist. Nach dem Hochfahren des Hauptmotors M wird die zweite Bremse B2 gelöst, so dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R ungleich Null ist. Dieses fünfte Verfahren ist besonders vorteilhaft für den Fall, dass die Arbeitsmaschine ein Kompressor, vorzugsweise in der Öl- und Gasindustrie, ist. Fig. 12 zeigt ein Drehzahl-Drehzahl-Diagramm des Anfahrvorgangs „Anfahren V", in dem die Drehzahlen nM, nR von Hauptmotor M und Regulatormaschine R über der Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C aufgetragen sind. Die Drehzahl nM des Haupt¬ motors M wird aus dem Stillstand rampenförmig zu einer Nenn- drehzahl nM, nenn des Hauptmotors M hochgefahren. Dabei ist der Hauptmotor M mit der Arbeitsmaschine C gekoppelt, so dass die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine linear mit der Drehzahl nM des Hauptmotors M zunimmt. Die Drehzahl nR der Regulator- maschine R ist während des Hochfahrens des Hauptmotors M zu seiner Nenndrehzahl nM, nenn gleich Null. Der Endpunkt der Rampe ist der Referenzpunkt nRP, an dem die Drehzahl nR der Regulatormaschine R gleich Null ist. Eine weitere Erhöhung der Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C wird durch eine Zunahme der Drehzahl nR der Regulatormaschine R erreicht.
Ein sechstes Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs (= Anfahren VI) betrifft das Anfahren des Antriebsstrangs und weist folgende Schritte auf:
Der erste Umrichter Dl und/oder der zweite Umrichter D2 dient als Anfahrhilfe für den Hauptmotor M, mit aktivierter erster Bremse Bl, so dass die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C wäh¬ rend des Anfahrens gleich Null ist.
Fig. 13 zeigt ein Drehzahl-Zeit-Diagramm des Anfahrvorgangs „Anfahren VI", in dem die Drehzahlen nM, nR, NC von Hauptmotor M, Regulatormaschine R und Arbeitsmaschine C über der Zeit t aufgetragen sind. Die Drehzahl nM des Hauptmotors M wird aus dem Stillstand rampenförmig zu einer Nenndrehzahl nM, nenn des Hauptmotors M hochgefahren. Dabei ist der Haupt¬ motor M mit der Regulatormaschine R gekoppelt, so dass die Drehzahl nR der Regulatormaschine R linear mit der Drehzahl nM des Hauptmotors M zunimmt, aber mit entgegengesetztem Drehsinn. Die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine C ist während des Hochfahrens des Hauptmotors M zu seiner Nenndrehzahl nM, nenn gleich Null. In dem Moment, in dem der Hauptmotor M seine Nenndrehzahl nM, nenn erreicht, durchläuft die Drehzahl nR der Regulatormaschine R mit entgegengesetztem Drehsinn ihr Maximum und verlangsamt sich ab diesem Moment wieder. In dem Moment, in dem der Hauptmotor M seine Nenndrehzahl nM, nenn erreicht, beginnt die Drehzahl nC der Arbeitsmaschine aus dem Stillstand anzusteigen. Parallel dazu durchläuft die Drehzahl nR der Regulatormaschine R den Nullpunkt, d.h. den Still- Standspunkt der Regulatormaschine R, hin zu höheren Drehzah¬ len nR der Regulatormaschine R im gleichen Drehsinn wie der Hauptmotor M.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs zum drehzahlvariablen Antreiben einer Arbeitsmaschine (C) , umfassend: - einen mit konstanter Drehzahl betreibbaren elektrischen Hauptmotor (M) ,
- eine mit veränderlicher Drehzahl betreibbare elektrische Regulatormaschine (R) , wobei die Nenn-Leistung (P_M) des Hauptmotors (M) größer als die Nenn-Leistung (P_R) der
Regulatormaschine (R) ist, und
- ein Planeten-Überlagerungsgetriebe (G) mit einem Hohlrad (H) , einem Sonnenrad (S) und einem Planetenträger (PT) mit darin drehbar gelagerten, mit dem Hohlrad (H) und dem Sonnenrad (S) kämmenden Planetenrädern (Pt) , wobei das Planeten- Überlagerungsgetriebe (G) zwei jeweils mit dem Hauptmotor (M) oder der Regulatormaschine (R) gekoppelte Eingangswellen (2, 3) und eine Ausgangswelle (10) zum Anschluss der Arbeitsma¬ schine (C) aufweist,
wobei die zwei Eingangswellen (2, 3) jeweils mit genau einer unterschiedlichen Getriebekomponente aus folgender Gruppe von Getriebekomponenten rotatorisch gekoppelt sind: Hohlrad (H) , Planetenträger (PT) und Sonnenrad (S) , und die Ausgangswelle (10) mit der dritten Getriebekomponente aus der besagten Gruppe von Getriebekomponenten (H, PT, S) rotatorisch gekop- pelt ist,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Hochfahren des Hauptmotors (M) aus dem Stillstand auf eine konstante Nenndrehzahl des Hauptmotors (M) ;
- Hochfahren der Regulatormaschine (R) aus dem Stillstand auf eine vorgegebene Drehzahl der Regulatormaschine (R) ; und
- Antreiben der Ausgangswelle (10) mit einer Drehzahl, die sich aus einer durch das Planeten-Überlagerungsgetriebe (G) definierten Überlagerung der Drehzahl des Hauptmotors (M) und der Drehzahl der Regulatormaschine (R) ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- die Regulatormaschine (R) elektrisch oder mechanisch ge¬ bremst auf Stillstand gehalten wird, während der Hauptmotor (M) mit dem Netz verbunden wird;
- der Hauptmotor (M) aus dem Stillstand zu einem Referenzpunkt (RP) hochgefahren wird; und
- die Bremsung der Regulatormaschine (R) aufgehoben wird, so¬ bald der Hauptmotor den Referenzpunkt (RP) erreicht hat.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Hauptmotor (M) zusätzlich mithilfe einer Anfahrhilfe hochgefahren wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- der Hauptmotor (M) mit dem Netz (N) verbunden und aus dem Stillstand hochgefahren wird; und
- parallel dazu die Regulatormaschine (R) hochgefahren wird, wobei die Drehzahl (nR) der Regulatormaschine (R) eine Funk¬ tion der Drehzahl (nM) des Hauptmotors (M) ist und die Dreh¬ zahl (nM) des Hauptmotors (M) eine Funktion verschiedener System-Werte (a, b, c, ...) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Hauptmotor (M) zusätzlich mithilfe einer Anfahrhilfe hochgefahren wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- als Ausgangszustand die mit der Arbeitsmaschine (C) verbun¬ dene Ausgangswelle des Getriebes (G) mithilfe einer Bremse (Bl) im Stillstand gehalten wird, so dass die Drehzahl (nC) der Arbeitsmaschine (C) gleich Null ist;
- in diesem Ausgangszustand der Hauptmotor (M) durch die
Regulatormaschine (R) aus dem Stillstand hochgefahren wird, bis das Netz (N) und der Hauptmotor (M) synchron sind;
- in diesem synchronen Zustand der Hauptmotor (M) mit dem Netz (N) verbunden und die Bremse (Bl) gelöst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hauptmotor (M) mit Hilfe eines Umrichters (Dl, D2) hochgefahren wird, während die Regulatormaschine (R) gebremst wird, so dass die Drehzahl (nR) der Regulatormaschine (R) während des Anfahrens gleich Null ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hauptmotor (M) mit- hilfe eines Umrichters (Dl, D2) hochgefahren wird, während die Arbeitsmaschine (C) gebremst wird, so dass die Drehzahl (nC) der Arbeitsmaschine (C) während des Anfahrens gleich Null ist.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem mit einer Arbeitsmaschine (C) gekoppelten Antriebsstrang, wobei die Arbeitsmaschine (C) ein Kompressor ist .
10. Anwendung nach Anspruch 9, wobei der Kompressor im Bereich der Öl- und/oder Gasförderung eingesetzt ist.
PCT/EP2015/079139 2014-12-12 2015-12-09 Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs WO2016091958A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3051177A1 (de) * 2014-12-15 2016-08-03 Rolls-Royce plc Regelantriebsanordnung
IT201600071644A1 (it) * 2016-07-08 2018-01-08 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Trasmissione a velocita' variabile con azionatore ausiliario e sistema che la utilizza
WO2018158220A1 (de) * 2017-03-03 2018-09-07 Voith Patent Gmbh Steuerung eines überlagerungsgetriebes
WO2019122224A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Powertrans S.A. Elektromechanisches system sowie überlagerungsgetriebe zur übertragung von rotationsenergie
US20200232544A1 (en) * 2017-03-03 2020-07-23 Voith Patent Gmbh Superposition gear for a drive system

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015002585B4 (de) 2015-03-02 2018-08-16 Andreas Basteck Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb von drehzahlvariablen Arbeitsmaschinen mit Drehzahluntersetzung
DE112016006843B4 (de) 2016-05-12 2023-08-31 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl
WO2017216897A1 (ja) 2016-06-15 2017-12-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 可変速増速機
WO2017216888A1 (ja) 2016-06-15 2017-12-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 可変速増速機及び可変速増速機の始動方法
JP6566285B2 (ja) 2016-06-15 2019-08-28 三菱重工コンプレッサ株式会社 可変速増速機、及び可変速増速機の制御方法
DE102017103698A1 (de) 2017-02-23 2018-08-23 Voith Patent Gmbh Antriebsvorrichtung mit Überlagerungsgetriebe
DE102016213639A1 (de) 2016-07-26 2018-02-01 Voith Patent Gmbh Antriebsvorrichtung und Verfahren zur Drehzahllimitierung
EP3491272B1 (de) 2016-07-26 2021-09-08 Voith Patent GmbH Antriebsvorrichtung mit überlagerungsgetriebe
DE102017103695A1 (de) 2017-02-23 2018-08-23 Voith Patent Gmbh Antriebsvorrichtung mit Überlagerungsgetriebe
WO2018029804A1 (ja) 2016-08-10 2018-02-15 三菱重工コンプレッサ株式会社 可変速増速機
DE102018101082B4 (de) * 2018-01-18 2021-03-18 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Antriebsanordnung zum Antrieb von wenigstens drei Fluidpumpen
DE102018102910A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 Voith Patent Gmbh Antriebsvorrichtung und Verfahren zur Drehzahllimitierung
JP7014638B2 (ja) * 2018-02-27 2022-02-01 三菱重工コンプレッサ株式会社 可変速増速機及び可変速増速機の制御方法
DE102019102881B4 (de) 2019-02-06 2022-06-02 Renk Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Antriebstrangs mit Haupt- und Zusatzantrieb und Überlagerungsgetriebe
DE102023115727A1 (de) 2023-03-08 2024-09-12 Bodenmüller Hörburger Schratt Antriebstechnik GmbH & Co. KG Drehzahlvariabler Antriebsstrang mit modifizierter Übertragungseinheit sowie ein Verfahren zum Umrüsten von einem vorhandenen drehzahlvariablen Antriebsstrang

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477705A1 (de) * 2002-02-21 2004-11-17 Ebara Corporation Planetendifferentialgetriebevorrichtung und startvorrichtung und startverfahren für eine planetendifferentialgetriebevorrichtung
WO2009098201A1 (de) 2008-02-06 2009-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter
EP2283253B1 (de) 2008-07-25 2012-01-04 Voith Patent GmbH Überlagerungsgetriebe mit kopplungswellen
WO2014183139A1 (de) * 2013-05-17 2014-11-20 Set Sustainable Energy Verfahren und vorrichtung zum anfahren eines triebstranges

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5019755A (en) * 1989-04-11 1991-05-28 Walker David E Electric motor drive system
DE19751231A1 (de) * 1997-11-19 1999-06-10 Abb Research Ltd Antriebsvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477705A1 (de) * 2002-02-21 2004-11-17 Ebara Corporation Planetendifferentialgetriebevorrichtung und startvorrichtung und startverfahren für eine planetendifferentialgetriebevorrichtung
WO2009098201A1 (de) 2008-02-06 2009-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter
EP2283253B1 (de) 2008-07-25 2012-01-04 Voith Patent GmbH Überlagerungsgetriebe mit kopplungswellen
WO2014183139A1 (de) * 2013-05-17 2014-11-20 Set Sustainable Energy Verfahren und vorrichtung zum anfahren eines triebstranges

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3051177A1 (de) * 2014-12-15 2016-08-03 Rolls-Royce plc Regelantriebsanordnung
US9923431B2 (en) 2014-12-15 2018-03-20 Rolls-Royce Plc Variable speed drive arrangement
IT201600071644A1 (it) * 2016-07-08 2018-01-08 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Trasmissione a velocita' variabile con azionatore ausiliario e sistema che la utilizza
US10948053B2 (en) 2016-07-08 2021-03-16 Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L. Variable speed transmission with auxiliary driver and system using same
WO2018158220A1 (de) * 2017-03-03 2018-09-07 Voith Patent Gmbh Steuerung eines überlagerungsgetriebes
US20200232544A1 (en) * 2017-03-03 2020-07-23 Voith Patent Gmbh Superposition gear for a drive system
US10935111B2 (en) * 2017-03-03 2021-03-02 Voith Patent Gmbh Superposition gear for a drive system
WO2019122224A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Powertrans S.A. Elektromechanisches system sowie überlagerungsgetriebe zur übertragung von rotationsenergie

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Publication number Publication date
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