用于带有远远地偏离的运行点的驱动器的传动线路和方法技术

本发明专利技术涉及一种带有至少一个传动线路的驱动装置，该传动线路装有至少两个彼此间隔开的运行点以便实现在高的效率时的高的转速传播。本发明专利技术还涉及一种用于调节相应的装置特别是风力能量仪器的负载转速的方法。

Transmission circuit and method for a driver with a far off operating point

The invention relates to a driving device with at least one transmission line, which is provided with at least two running points spaced from each other so as to achieve high efficiency in high speed propagation. The invention also relates to a method for regulating the speed of the load of the corresponding device, especially the wind energy instrument.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种设有至少一个传动线路/驱动器的装置，该装置带有至少两个与彼此偏离的运行点以用于在传动线路中实现在高的效率时的高的转速传播。本专利技术还涉及一种用于调节相应的装置尤其风力能量仪器的负载转速的方法。本专利技术涉及所有的这样的驱动情形，其负载情况的突出之处在于如下情况：(i)存在两个运行点或运行范围，其转速在数值上以明显大于1，特别是大于10的系数处于彼此偏离。(ii)功率需要在两个运行点/运行范围中大约一样高。(iii)应当在两个运行点/运行范围中在驱动器中实现高的效率。(iv)在运行点或运行范围之间的过渡应当在不中断可控制性、转矩或转动的情况下发生，除输出转动方向的可能的反向点之外。
技术介绍
典型的应用是风能量仪器，其利用一个或多个飞行体通过与地面站连接的一个或多个牵引绳索(6)将机械的能量借助于YOYO原理转化成电的能量。这样的仪器例如从文件DE2006001806、文件CA2730939、文件DE3209368、文件DE4319823、文件DE19629417以及文件DE102008047261中已知。该周期至少具有阶段A-伸出和E-收回。在伸出时，地面站以发电运行工作并且利用慢的速度和高的力释放牵引绳索。在回收时地面站以马达运行工作并且利用高的速度和小的力再次回收牵引绳索。仪器的总效能强烈地取决于在收回阶段E和伸出阶段A之间的速度比例。理想的速度比例取决于在运行阶段E和A之间的飞行器具的飞行轨道和空气动力学的性质(例如滑动系数)的不同并且在高度开发的飞行器具的情况下在数值上处于10:1或以上。本专利技术的问题在于，完成一种传动线路，其在带有相对彼此大的转速差的两个运行点或运行范围中具有高的效率。此外必须在在运行点或运行范围之间的整个的范围上保障以转速和/或力矩方式的负载可控制性。在此所有的驱动器的待安装的总的额定功率应当尽可能小。由于高的安全要求，在驱动器失灵时的负载可控制性也是有利的。已知的是利用这样的驱动器的解决方案，该驱动器被保守设计到这样的程度，即其能够在两个运行点/运行范围中提供要求的功率。对此其可能在运行点中的至少一个中在场削弱范围中工作。该解决方案具有在运行点中的一个中的低的效率，以及尽管可能大的场削弱范围总是仍然需要保守设计驱动机器的缺点，从而在足够的功率给出的情况下在两个运行点中保障大的转速传播。此外在该驱动器失灵时丢失了负载控制能力。在此仅仅可利用高的额外成本来实现失灵保险的提高。另一种已知的解决方案是使用切换传动机构(例如：联接传动机构)。为了在切换时间点中在不中断转矩的情况下实现切换，必须使用负载切换传动机构，例如双联接传动机构。切换传动机构导致更高的成本和原理上决定的更高的失灵可能性。同样在此丢失了在该驱动器失灵时的负载可控制性。另一解决方案是分别使用驱动器以用于伸出和以用于回收。在此待安装的驱动功率是大的，因为在运行阶段中的每个中分别仅仅有一个驱动器工作。转矩从一个机器至另一个机器的过渡必须利用合适的联接件来进行。此外已知这样的传动线路，其基于两个驱动机器在环绕传动机构上的互联。这些传动线路例如在平行式混合驱动器中是普遍的。这些传动线路用于两个通常不同的驱动机器，例如内燃机和电动马达的功率总和。为此使驱动器联结到环绕传动机构的差动轴处。由此这些驱动器的力矩和功率合计到形成输出的总轴上。在此转速相关的运行范围受限于驱动机器的运行范围，因为在两个驱动器的方向相同的转速的情况下输出同样以相应变速的额定转速来转动并且在驱动器的相反指向的额定转速的情况下输出仅仅仍以在驱动器转速之间的相应变速的差来转动。两个驱动器中的一个的转动方向反向在输出处带来了以仅仅小的系数，通常接近1的转速改变。同样丰田公司的所谓的“混合协同驱动”为现有技术。这里将驱动器分别联结到行星传动机构的每个轴处。在该布置中由于在行星传动机构处的功率平衡仍然始终有功率的一部分从3个驱动器中的至少一个馈入到至少另一驱动器中，这遭受了损失。也不会设置成，输出转速由两个驱动器的相反的转动来大幅地提高，因为这里不希望在小的力矩下实现高的转速。转矩恰好在高的速度下不应当降低。此外在行星传动机构的桥接件处的驱动器为不能够改变转动方向的内燃机。
技术实现思路
该目的根据本专利技术以下面的方式解决，即传动线路具有至少两个驱动器或者说动力机器(A1,A2)，其驱动功率借助于环绕传动机构(3)来总和并且传递到负载或工作机器(L)处。因此本专利技术的对象是用于在被驱动的机器或仪器的传动线路中实现在高的效率时的高的转速传播的装置，包括(i)两个借助于马达或发电机工作的动力机器(A1,A2)，这些动力机器(A1,A2)间接地通过合适的联结元件、传递环节和/或变速设备(7、8)或直接与环绕传动机构(3)的桥接轴(S)和两个标准传动机构轴中的较慢的标准传动机构轴(2)抗扭地与彼此连接，以及(ii)工作机器(L)，其间接地通过合适的联结元件、传递环节和/或变速设备或直接与环绕传动机构(3)的两个标准传动机构轴中的较快的标准传动机构轴(1)抗扭地与彼此连接，其中,环绕传动机构(3)的内部的运动通过一个或多个合适的联接装置(6)闭锁在一个转动方向上并且在另一转动方向上允许。应阐明的是，根据本专利技术“驱动器”和“驱动机器”这些概念与“动力机器”(A1,A2)这一概念同义地使用。同样“负载”或“负载机器”这一概念与“工作机器”(L)这一概念同义地使用。根据本专利技术两个动力机器或驱动机器(A1,A2)中的每个能够功能上与另外的尤其一个、两个、三个或四个驱动机器功能上处于连接。同样工作机器(L)能够功能上与另外的尤其一个、两个三个或四个工作机器连接或联结。根据本专利技术两个动力机器中的每个以及必要时与它们连接的另外的驱动器能够具有前置变速设备(Vorsetzungeinrichtung)和/或变速设备。驱动器分别在下文中是指一个或多个互联的动力机器，负载是指一个或多个分布的工作机器，分别包括可能的变速设备和功率总和设备/功率分布设备在内。为了更好地理解，在下文中以与功率流的方向无关的方式保留驱动器和负载，或动力机器和工作机器这些概念。然而这明确地对于本专利技术而言意味着不起限制作用。功率不仅能够从一个或两个驱动器中流动到环绕传动机构中并且从环绕传动机构中流至负载，而且能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在被驱动的机器或仪器的传动线路中实现在高的效率时的高的转速传播的装置，包括(i) 两个借助于马达或发电机工作的动力机器（A1,A2），这些动力机器(A1,A2)间接地通过合适的联结元件、传递环节和/或变速设备（7、8）或直接与环绕传动机构（3）的桥接轴（S）和两个标准传动机构轴中的较慢的标准传动机构轴（2）抗扭地与彼此连接，以及(ii) 工作机器（L），其间接地通过联结元件、传递环节和/或变速设备或直接与所述环绕传动机构（3）的两个标准传动机构轴中的较快的标准传动机构轴（1）抗扭地与彼此连接，其中，所述环绕传动机构（3）的内部的运动通过一个或多个联接装置（6）闭锁在一个转动方向上并且在另一转动方向上允许。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.05 EP 13004353.21.一种用于在被驱动的机器或仪器的传动线路中实现在高的效率时的高的转速传播的装置，包括
(i)两个借助于马达或发电机工作的动力机器（A1,A2），这些动力机器(A1,A2)间接地通过合适的联结元件、传递环节和/或变速设备（7、8）或直接与环绕传动机构（3）的桥接轴（S）和两个标准传动机构轴中的较慢的标准传动机构轴（2）抗扭地与彼此连接，以及
(ii)工作机器（L），其间接地通过联结元件、传递环节和/或变速设备或直接与所述环绕传动机构（3）的两个标准传动机构轴中的较快的标准传动机构轴（1）抗扭地与彼此连接，
其中，所述环绕传动机构（3）的内部的运动通过一个或多个联接装置（6）闭锁在一个转动方向上并且在另一转动方向上允许。
2.根据权利要求0所述的装置，其特征在于，所述联接装置（6）通过自由运转联接件形成。
3.根据权利要求0所述的装置，其特征在于，至少一个联接装置在所述环绕传动机构的两个标准传动机构轴(1、2)之间切换。
4.根据权利要求0所述的装置，其特征在于，至少一个联接装置在所述环绕传动机构的所述桥接轴（S）和所述较慢的标准传动机构轴（2）之间切换。
5.根据权利要求0所述的装置，其特征在于，至少一个联接装置在所述环绕传动机构的所述桥接轴（S）和所述较快的标准传动机构轴（1）之间切换。
6.根据权利要求0所述的装置，其特征在于，至少一个联接装置分别在所述环绕传动机构的所述桥接轴（S）和一个或多个行星齿轮（P）之间切换。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述联接装置中的一个或多个转动弹性地与涉及的环节中的一个或多个连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述环绕传动机构（3）通过单级的或多级的行星传动机构形成。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，安装的动力机器的效率相关的最佳点的转速基本上是相等的或彼此间偏差最多10%。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，安装的动力机器的效率相关的最佳点的转矩相对彼此在数值上表现为基本上如同由在使用的环绕传动机构的功率流方向上的标准变速比和标准效率的乘积的减少了1的倒数的数值，或者最大偏差不多于该比例的10%。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，安装的动力机器的转矩转速特性曲线基本上是相同的，或者在任何的转速时都不以在额定力矩值中多于10%来彼此偏差。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的装置，其特征在于，两个动力机器（A1,A2）中的至少一个与至少另一动力机器功能上连接。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述工作机器（L）与至少另一工作机器功能上连接。
14.一种用于调节根据权利要求1-13中任一项所述的装置在以闭锁的联接装置来运行中的负载转矩的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：P克韦斯迪，JE德赖尔，
申请(专利权)人：艾能开拓有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE