给工作系统输入功率的装置的制作方法

专利名称：给工作系统输入功率的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于在电驱动时输入功率的装置，其中提供了能量的中间存储。
背景技术：
至少两个电力驱动机与一个工作系统耦合。工作系统的概念是指所有可能的机器应用或者说机器或者说其中的部分。这例如是这样的工作系统，在这些工作系统中运行了 过程，例如加工过程；或者眷方法，例如制造方法；或者 运动流程，例如运输流程。此外工作系统例如是机床，生产性机器或者加工中心。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种给工作系统输入功率的装置，该装置适用于动态的过程，并且利用该装置可以成本低和/或高能效地提供功率或能量。该目的例如通过一种用于给系统输入功率的装置来实现，该装置具有第一电力驱动机，第一电力驱动机能将机械功率输出给第一工作系统和/或能从第一工作系统接收机械功率，其中第一工作系统能接收和/或输出机械功率或机械能；第二电力驱动机，第二电力驱动机能将机械功率输出给第二工作系统和/或从第二工作系统接收机械功率，其中第二工作系统能接收机械功率或机械能；第一动能存储器，第一动能存储器具有第一电能交换机，第一电能交换机与第一电力驱动机电连接；第二动能存储器，第二动能存储器具有第二电能交换机，第二电能交换机与第二电力驱动机电连接，其中第一动能存储器与第二动能存储器耦合。根据本装置的一种有利的设计方案，第一动能存储器与第二动能存储器机械地耦合，其中耦合器具有轴和/或离合器。根据本装置的另一种有利的设计方案，根据本发明的装置具有馈电机，该馈电机能给第一动能存储器和/或第二动能存储器输入机械能。根据本装置的另一种有利的设计方案，第一电力驱动机对应第一电能交换机，并且第一电能交换机对应第一变频器；其中第二电力驱动机对应第二电能交换机，并且第二电能交换机对应第二变频器；和其中第一电能交换机和第二电能交换机这样地机械耦合， 即电能交换机是一个唯一的动能存储器的一部分。根据本装置的另一种有利的设计方案，第一电力驱动机和第一电能交换机分别具有定子绕组，其中第一电力驱动机和第一电能交换机的两个定子绕组直接电连接。根据本装置的另一种有利的设计方案，第一异步电机设计成绕线转子。根据本装置的另一种有利的设计方案，第一变频器设置用于可变地调节第一电力驱动机的转速；其中尤其可借助于第一变频器调整设计成绕线转子的第一异步电机的电频率；其中尤其是在电力驱动机和电机之间的功率通量的方向和强度方面，可借助于变频器，通过绕线转子的电频率相对于同步电机的电频率的偏移可变化地调整。根据本装置的另一种有利的设计方案，在工作系统和动能存储器之间实现了双向的功率通量，功率通量尤其阻止了电网的由系统所要求的功率峰值，或减小了功率峰值，其中工作系统具有至少两个工作系统，而且工作系统分别对应第一或第二作功机械。根据本装置的另一种有利的设计方案，动能存储器具有馈电机，馈电机用于给动能存储器连续地馈送功率，其中尤其是馈电机有选择地无转速调节地直接在电网上运转， 或者带有转速调节地通过另一个变频器运转。一种用于输入功率的装置具有至少两个电力驱动机和至少两个动能存储器，该动能存储器具有电能交换机。电能交换机与各自的电力驱动机电连接。在多个的生产性机器和机床的应用中出现一些过程或者过程阶段，它们必须在规定的阶段中、尤其是短期地被输入高功率，而在其它的过程阶段中只输入很小的功率或者电流或转矩。如果一个总过程具有多个单一过程的话(这例如在冲压生产线时出现)，那么可以通过对单一过程的在时间上的流程的控制，有针对性地调整单一过程的功率变化曲线的相位移动，从而其相关于它们的功率峰值尽可能地进行补偿。在用于运行生产性机器或者机床的方法中，尤其是在用于引导生产性机器或者机床的运动的方法中，可以在所有过程阶段期间，例如借助于一个或多个变频器输入必要的功率。同时可以利用一个或多个变频器的电压中间电路或者电流中间电路作为储能器。有利的是，在不同的单一过程之间设置一种功率传输，其中至少两个单一过程分别对应一个电力驱动机。在单一过程之间的功率传输应该耐用地、有效地和/或简单地进行。在给多个具有峰值负载部分的单一过程馈电时，可以至少部分地对单一过程的功率峰值彼此进行补偿。这例如由此实现，即各个电力驱动机的功率部分连接在共同的中间电路上。然而在调节的、具有低电容量的中间电路中可得出，彼此不精确地补偿单一过程导致中间电路电压立即升高，这又造成通过馈电反馈到电网中。能量也就通过了经过许多站点的路径，这些站点在其自身方面带有损耗。另一种存储能量的可能性是动能存储器，需要驱动的轴例如与飞轮以机械方式直接连接，从而使功率峰值变平滑，并因此由电驱动系统阻止。当然在这种方式中困难的是准许转速变化，这尤其在动态过程中是不能令人满意的。在一个设计方案中，用于给工作系统输入功率的装置具有以下部分 第一电力驱动机，其可以将机械功率输出给第一工作系统，其中第一工作系统可以接收和/或输出机械功率或机械能； 第二电力驱动机，其可以将机械功率输出给第二工作系统，其中第二工作系统可以接收机械功率或机械能； 第一动能存储器，其具有第一电能交换机，该第一电能交换机与第一电力驱动机电连接；和 第二动能存储器，其具有第二电能交换机，该第二电能交换机与第二电力驱动机电连接。[0028]用于给一个工作系统或者给多个工作系统输入功率的装置在此不仅涉及到将功率/能量输入给工作系统，也涉及到将功率/能量从工作系统返回到装置的反馈。因此反馈能力能够实现例如存储能量。用于给工作系统输入功率的装置因此也就可以理解为用于输出功率的装置。根据本装置的一种设计方案，如果系统具有多个单一过程的话，则可以分别通过一个或多个同步电机将必要的机械功率提供给单一过程。一个或多个单一过程可能在确定的阶段中需要很高的功率。这样的功率峰值例如可以通过应用电容性电池或者飞轮(动能存储器)，在单一过程的驱动系统中分开地、或者通过单一系统的中间电路的耦合缓冲，或者也可以可替代或附加地借助于直接能量耦合进行联接。在单一过程的、最有可能的直接能量耦合中，损耗可以减少。借助于设计成绕线转子的异步电机，作为对过程的驱动功率的交变部分进行缓冲的电能交换机，可以获得直接的能量耦合。一个绕线转子或也是多个绕线转子可以直接与驱动该过程的同步电机相连接。驱动连接部例如具有作为电能交换机的绕线转子和作为电力驱动机的同步电机。在这种驱动连接部中同步电机与异步电机(绕线转子)直接电连接。现在如果多个驱动连接部并联，那么可利用绕线转子的机械耦合获得单一过程的能量耦合。同步电机的功率输出或者接收直接影响到所属的绕线转子。以转速变化的形式在该处进行从电能到机械能的直接转换并且反之亦然。这种转速变化的原因当然在于机器的相应的转矩。如果现在例如通过机械地耦合所属的绕线转子将两个工作过程耦合，并且此外假设，通过对单一过程在时间上相应地控制获得的是，即如果第二过程需要功率时，则第一过程输出功率，因此在第一电能交换机上产生正转矩并且在第二电能交换机上产生负转矩。在此第一电能交换机对应于第一过程并且第二电能交换机对应于第二过程。通过电能交换机的机械耦合，现在可以实现从第一过程的第一电力驱动机至第二过程的第二电力驱动机并进而从第一过程至第二过程的直接的功率通量，其中带有相应损耗的电变频器不分享这种电能交换。至少部分地补偿了在分开的过程中紧接着的、第一电能交换机和第二电能交换机的转速变化，因此也使应将动能存储器平均地保持在限定的电能水平上的馈电异步电机 (馈送机)去负荷。动能存储器在此具有与机械轴耦合的电能交换机、尤其是异步电机。这里也减少了损耗，而且具有相应的控制电子装置的馈送机的所需数量也减少。在另一种设计方案中，用于输入功率的装置具有第一动能存储器与第二动能存储器的机械耦合。在另外一种设计方案中，用于输入功率的装置具有馈送机，该馈送机给第一动能存储器和/或第二动能存储器输入机械能。机械能的输入例如连续地进行。动能存储器可以将存储的动能分别 通过第一电能交换机和第一电力驱动机输出给第一工作系统；或者 通过第二电能交换机和第二电力驱动机输出给第二工作系统。第一工作系统与第二工作系统在能量方面这样地耦合，即这些工作系统可以同时具有不同的负载。利用该用于输入功率的装置，在一个电力驱动机上可以实现至少一个动能存储器的低磨损的能量耦合，该电力驱动机是系统(工作系统)的发动机，此外该发动机允许在必要的变频器容量同时最小化时，进行电力驱动机可变化的转速调节。将其机械功率输出给系统的电力驱动机直接与第一电机电连接。因为电力驱动机和第一电能交换机分别具有定子绕组，因此电力驱动机和第一电机的两个定子绕组以有利的方式直接电连接。在本实用新型的一种设计方案中，电力驱动机和第一电能交换机是由同步电机和异步电机组成的组合。例如电力驱动机设计成同步电机，并且第一电能交换机设计成异步电机；或者电力驱动机设计成异步电机，并且第一电能交换机设计成同步电机。在这两种情况下形成同步电机和异步电机的组合。将必需的机械功率通过一个或多个电力驱动机提供给系统或者说在该系统中运行的过程，例如像在压力机中的成型过程。系统、也就是说在其中运行的过程例如具有过程阶段，在这些过程阶段中也可能需要非常高的功率。高功率是指这种超过系统或过程的平均需要的功率的功率。根据本实用新型的装置设置有系统内的能量缓冲器，以便阻止电网、尤其是三相电网(三相交流电网)的高功率，因此电网不加载峰值负载。该装置具有异步电机和同步电机的组合，它们的定子绕组电连接，此外该装置允许减少用于克服高功率的、必需的变频
器各里O在该装置的一种设计方案中，第一电力驱动机具有可变化的转速调节。因此尤其设置了变频器用于对电力驱动机进行可变化的转速调节。可借助于变频器以有利的方式调整设计成绕线转子的异步电机的电频率。因为电力驱动机和动能存储器的第一电能交换机彼此直接电连接，所以电力驱动机的转速调节可以通过对设计成绕线转子的异步电机的电频率的调整来实现。在电力驱动机和第一电机、也就是动能存储器之间的功率通量的方向和强度可以有利地借助于变频器，通过绕线转子的电频率相对于同步电机的电频率的偏移可变化地调離
iF. ο从动能存储器到电力驱动机的功率传输尤其由此进行，即第一电能交换机超同步于电力驱动机运行，并因此起电动机的作用。因此将存储的动能输入给系统。为了允许电力驱动机的转速调节，可以灵活地提供各自必要的转矩，其前提在于， 即在异步电机和同步电机之间的转差频率可灵活地调整。出于此原因，异步电机优选地设计成绕线转子，这允许通过变频器灵活地调整电的转子频率。异步电机的、由电力驱动机的当前的转速和对于转速调整时当前的必要的转矩得出的所必需的转差因此可以灵活地实现。存储的动能因此可以可控地通过电力驱动机输送给系统或过程。与一种机械的、例如借助于非常昂贵而且容易磨损的自动控制变速器的解决方案相反，可以借助于所述的装置，也就是说通过电力驱动机和动能存储器、尤其是储能器的第一电能交换机的电的且因此无磨损的连接来实现简单的解决方案。借助于一种所述的装置实现了在系统和动能存储器之间的双向的功率通量，该功率通量尤其阻止了电网的由系统所要求的功率峰值。动能存储器在一种实施方式中具有至少一个用于连续地给动能存储器馈送功率的馈送机。动能存储器除了可以具有一个馈送机之外，也可以具有多个馈送机，其中多个馈送机借助于机械轴彼此机械地耦合。将一个/多个馈送机有选择地不进行转速调节直接在电网上驱动，或者利用通过另外一个变频器的转速调节驱动。馈送机可以设计成异步电机，尤其是短路式转子。馈送机设计成异步电机的优点在于，这种馈送机可以不经调节地直接在电网上驱动，并且在尺寸大小方面仅仅必须满足过程的平均功率。在一种设计方案中利用几乎不可变化的转速使动能存储器运转。在应用一种所述的装置时可以这样来设计配属于系统的变频器，即使得该变频器现在不必再总是提供总体所需的功率给将机械功率输出给系统的电力驱动机。所需要的功率实际上被分配到变频器和动能存储器的第一电能交换机上。馈送机可以持续地提供机械功率，其中馈送机是动能存储器的一部分，动能存储器也还可以包括第一电能交换机，在一定条件下包括第二和紧接着的电能交换机以及例如飞轮。在本装置的另外一种设计方案中，将动能存储器的转速相应于系统的功率要求和系统的、必要的转速调整范围的功率要求，在变频器的尺寸大小方面优化地确定。为了灵活进行转差调整，由异步电机的机械转动频率得出的电频率可以通过变频器，在系统中运行的过程的过程特性曲线的转速范围中偏移。对此，需要的变频器功率越大，频率偏移的值就越大，而且过程所要求的功率就越大。因此取决于过程，通过异步电机 (这里是电能交换机)的适合的转速确定可以确保最小必需的变频器功率。这意味着，通过变频器可以提供明显更小的功率并且因此将其明显很小地设计，这促成了成本节约。对于本装置的一种有效率的设计方案来说，确定以第一、第二和在一定条件下紧接着的电机(电能交换机)形式的动能存储器的转速是有重要意义的。尤其是，在变频器的尺寸大小方面，最佳地确定设计成绕线转子的异步电机的绕组比，该绕组比相应于系统的功率要求和系统的、必需的转速调整范围的功率要求。异步电机既具有转子绕组，也具有定子绕组，其中绕组比说明了转子绕组和定子绕组的相互的单位长度绕组数。在本装置的另一种设计方案中，动能存储器具有附带的飞轮。视所期望的动能而定，在一定条件下飞轮可与第一、第二、第三等等的电机以及动能存储器的第一、或第二、或第三......馈送机机械耦合。通过根据本实用新型的装置可以显著地减小所需要变频器的尺寸大小，并因此降低装置的总成本。因为对于大型生产性机器或机床来说其功率要求可以完全在百万瓦级范围中，因此节省量相应很大。可以列举出压力机作为使用例子，其中多个压力机可以通过动能存储器耦合。多个压力机例如各具有至少一个电力驱动机。压力机的电力驱动机与共同的储能器电耦合。这个共同的储能器具有一个或多个电能交换机(第一、第二、第
三......电能交换机)。此外，共同的动能存储器可以具有一个飞轮或者多个飞轮。共同
的动能存储器也可以具有一个或多个馈送机。该装置当然并不限于压力机的应用范围。通过动能存储器与电力驱动机的无磨损的直接耦合而实现的转速可变化的功率输入是一种与机械的解决办法相比简单并因此耐用的系统。通过装置的特殊构造可以阻止电网的取决于过程的功率峰值，或者至少减小这种功率峰值。

在以下的说明中联系附图根据实施例详细叙述了本实用新型的其它特征和细节。 在各个变体中所述的特征和相互关系原则上可转用于所有的实施例。此外本实用新型并不局限于在特征中所显示出特征组合。这涉及到附加的、如可忽略的特征。在附图中示出图1是用于给工作系统输入功率的第一装置；图2是用于给工作系统输入功率的第二装置；图3是转速-转矩-特性曲线；图4是用于给工作系统输入功率的第三装置；图5是在能量缓冲装置中的转速信号。
具体实施方式
图1示出第一装置的示意性结构。该装置具有接收机械功率的系统(工作系统)1。 系统1例如是实施成型过程的生产性机器。将必需的机械功率通过电力驱动机2输送给系统1。电力驱动机2可以以电动机方式如同以发电机方式那样运转。电力驱动机2根据该实施例是同步电机，其中也可以并联多个同步电机，然而这根据图1未示出。此外装置具有动能存储器3，在该实施例中动能存储器包括 第一电能交换机4; 飞轮7;和 馈送机6。第一电能交换机4设计成异步电机，尤其是绕线转子。电能交换机4与电力驱动机2—起构成驱动连接部30。标号9示出集电环。馈送机6在该实例中同样也设计成异步电机。馈送机6也可以是同步电机。此外也可以例如应用内燃机替代馈送机。如果在第一电机中的转子中已经可以存储足够的动能的话，则也可以取消飞轮7。第一电机4、馈送机6和飞轮7的数量可以根据所期望的能量而选择。馈送机6用于连续地给动能存储器3馈送功率。馈送机6可以有选择地不进行转速调节而直接在交流电网8上运转，或者利用通过另一个变频器10的转速调节运转。因此另外的变频器10用虚线表示。此外装置具有变频器5，该变频器设计用于调节电力驱动机2的转速。变频器5尤其用于灵活地调整设计成异步电机的第一电能交换机4的转子频率。出于此原因，这种异步电机设计为具有集电环9的绕线转子。系统1或在其中运行的过程在确定的过程阶段中需要很高的功率。第一电能交换机4与电力驱动机2电连接，其中存储在动能存储器3中的能量根据需要被第一电能交换机4转变成电能，通过变频器5实现频率匹配并且然后引导至发动机2，发动机接着给系统 1供给机械功率/能量。通过借助于变频器5实现的频率匹配实现了对电力驱动机2的转速调节。系统1总体需要的功率因此分配到动能存储器3和变频器5上，因而可以显著地减小变频器5。在第一电能交换机4、飞轮7和馈送机6之间分别有机械连接20，例如像一个或多个轴。在电力驱动机2和第一电能交换机4之间存在电连接(根据图1的单线)，其中尤其是第一电机的定子绕组与电力驱动机的定子绕组电连接。在馈送机6和交流电网8以及在一定条件下其它的变频器10之间也有电连接。变频器5与交流电网8和第一电能交换机4、尤其是集电环9电连接。此外在电力驱动机2、第一交换机4和变频器5之间分别存在信号线21，用于控制转速(电频率的匹配)。图2示出了另一种装置的示意性构造。如前所述，电力驱动机2和动能存储器3的第一电能交换机4是由同步电机和异步电机组成的组合。根据图1，发动机2例如设计成同步电机，和第一电能交换机4设计成异步电机 (绕线转子)。根据图2，现在发动机2设计成异步电机、尤其是具有集电环9的绕线转子，并且动能存储器3的第一电能交换机4设计成同步电机。示出了一种同步电机与异步电机的组合。从动能存储器3至电力驱动机2的功率传输由此进行，即使得储能器3的第一电能交换机4超同步于电力驱动机2运行，并因此作为发电机工作。由此将动力存储的能量输送给工作系统1。此外根据图2的装置相应于根据图1的装置。图3示出用于确定动能存储器3的第一电能交换机4的转速的曲线图表。第一电能交换机4设计成异步电机，并因此预定了用于根据图1的装置的曲线图表。曲线图表的χ-轴(横坐标)表示电力驱动机2的转速并且y_轴(纵坐标)表示电力驱动机2的转矩。过程特性曲线11表示了典型的变换过程的转矩特征曲线。变换过程在时间上的进程借助于箭头来模拟。垂直的箭头表示了直接的变换转矩，其中接着是制动阶段并且然后在加速阶段之后又进行变换步骤等等。标号23表示了电力驱动机2的电动机转矩特征曲线。特性曲线12表示了第一电能交换机4的转速的确定。对于动能存储器3的有效率的设计方案来说，确定第一电机4的转速特性曲线12 是有重要意义的。为了灵活地调整转速(转差调整)必须使由第一电机4的机械转动频率得出的电转子频率，通过变频器5在过程特性曲线11的转速范围中偏移。需要的变频器功率越多，频率偏移的值就越大，而且由系统1或过程所要求的功率越大。因此取决于过程11 通过适合地确定第一电机4的转速可以确保最小的必需的变频器功率。图4示出具有三个驱动连接部30的装置。第一驱动连接部30具有 第一电力驱动机2，该电力驱动机是同步电机SMl ； 第一电能交换机4，该电能交换机是异步电机ASMl ；和 在第一电力驱动机2和第一电能交换机4之间的电连接36。第二驱动连接部30具有 第二电力驱动机2，该电力驱动机是同步电机SM2 ； 第二电能交换机4，该电能交换机是异步电机ASM2 ；和 在第二电力驱动机2和第二电能交换机4之间的电连接36。装置可以具有1至η个驱动连接部。第η个驱动连接部30具有[0102] 第η个电力驱动机2，该电力驱动机是同步电机SMn ； 第η个电能交换机4，该电能交换机是异步电机ASMn ；和 在第η个电力驱动机2和第η个电能交换机4之间的电连接36。异步电机ASM1，ASM2和ASMn机械地借助于机械耦合器20相互耦合在一起。机械的耦合器20例如是使异步电机的转子机械地相互连接起来的轴。第一驱动连接部对应第一变频器U1，第二驱动连接部对应第二变频器U2，第三驱动连接部对应第三变频器U3。这些变频器5通过信号线21与各自的驱动连接部30连接。 变频器5连接在电网8上。在电网8和变频器5之间还可以设有耦合装置35 (Aim)。该耦合装置35例如是节流器或者开关。变频器5通过电导线37与异步电机4的集电环9电连接。馈送机6也与机械耦合器连接。功率关联电网8的馈送机6。所示的装置也允许将分开的单一过程在能量上直接耦合起来，从而可以实现能量交换。系统1例如具有带有第一功率变化曲线33的第一过程和带有第二功率变化曲线34 的第二过程。功率变化曲线根据图4表示在曲线图表中，其中纵坐标32表示功率并且横坐标31表示时间。第一电力驱动机对应于第一过程，第二电力驱动机对应于第二过程。第一功率曲线33因此在第一工作系统51中得出，而第二条功率曲线34在第二工作系统52中得出。第一工作系统51和第二工作系统52构成共同的系统1。根据图4，如已经叙述的，并联地示出多个驱动连接部，其中绕线转子(ASM1至η) 分别与一个同步电机(SMl至η)直接连接。单个过程的能量耦合在该驱动变体中可以通过绕线转子(ASM1至η)的简单机械耦合实现。由这种类型的装置或者也由相应类型的装置可以得出不同的优点。以下叙述一些可能的优点 通过所示的装置可以使具有高的负载峰值部分的单个过程在能量上很直接地、 并且以最简单的类型和方式相互耦合； 通过与只是少量的中间元件(没有发电机模块，例如像在中间电路耦合时那样)的直接耦合只产生少量的损耗，因此可获得高能效； 因为耦合的类型大部分以参与的元件的物理基本性能为基础，因此可以估计到这样的系统的开始运转的消耗较小； 通过单一过程的直接耦合，这些单一过程在一定程度上相互用作为储能器，因此可以减少在真正储能器处的设备技术方面的消耗； 对于具有绕线转子的动能存储器来说，通过单一驱动系统的耦合得出的优点是，不再需要η个馈送机，而还只需要一个。如根据图1和2说明的装置可以相应于图4的理论并联。因此例如可以不使用飞轮、或者可以仅仅使用一个飞轮，或者也可以使用多个飞轮。动能存储器至少具有一个电能交换机。除此之外动能存储器还可以具有其它的、适用于存储动能的旋转体。图5示出了在应用所述装置的情况下在进行能量缓冲时的信号。这样地模拟负载循环，即利用同步电机实现确定的周期形的转速变化曲线。这种变化曲线以标号42标出。 必要的功率流入或功率流出导致了电直接耦合的异步电机(动能存储器)的镜像走势的转速变化曲线。异步电机的变化曲线以标号41标出。图中又在横坐标上描述了时间40，和在纵坐标上描述了异步电机的转速43和同步电机44的转速。在转速中的、并因此也在功率中的交变负载部分可以在很大程度上，以动能的形式，在电直接耦合的异步电机里实现缓冲。
单一过程可以以简单的方式进行能量耦合。在同步电机中多余的或缺少的电能可以由绕线转子直接转变成机械能或者说从机械能中转变。绕线转子的或绕线转子中的机械能流可以或者以转速变化的形式(动能变化)进行缓冲，或者直接以转矩的形式在相应的转速时被继续传输至第二单一系统的机械耦合的绕线转子。
权利要求1.一种用于给工作系统输入功率的装置，其特征是，所述装置具有 第一电力驱动机O)，所述第一电力驱动机能将机械功率输出给第一工作系统(51) 和/或能从所述第一工作系统接收所述机械功率，其中所述第一工作系统(51)能接收和/ 或输出所述机械功率或机械能； 第二电力驱动机O)，所述第二电力驱动机能将所述机械功率输出给第二工作系统 (52)和/或从所述第二工作系统接收所述机械功率，其中所述第二工作系统(52)能接收所述机械功率或机械能； 第一动能存储器，所述第一动能存储器具有第一电能交换机，所述第一电能交换机与所述第一电力驱动机O)电连接； 第二动能存储器，所述第二动能存储器具有第二电能交换机，所述第二电能交换机与所述第二电力驱动机O)电连接，其中所述第一动能存储器与所述第二动能存储器耦合。
2.根据权利要求1所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一动能存储器与所述第二动能存储器机械地耦合，其中耦合器00)具有轴和/或离合器。
3.根据权利要求1所述的用于给工作系统输入功率的装置，具有馈电机(6)，所述馈电机能给所述第一动能存储器和/或所述第二动能存储器输入机械能。
4.根据权利要求2所述的用于给工作系统输入功率的装置，具有馈电机(6)，所述馈电机能给所述第一动能存储器和/或所述第二动能存储器输入机械能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一动能存储器能将存储的动能通过所述第一电能交换机和所述第一电力驱动机( 输出给所述第一工作系统(52)，而且其中所述第二动能存储器能通过所述第二电能交换机和所述第二电力驱动机将存储的电能输出给所述第二工作系统(52)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一工作系统(51)与所述第二工作系统(52)在能量上这样地耦合，即所述工作系统(51，52) 能同时具有不同的负载。
7.根据权利要求5所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一工作系统 (51)与所述第二工作系统(52)在能量上这样地耦合，即所述工作系统(51，52)能同时具有不同的负载。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 对应所述第一电能交换机，并且所述第一电能交换机对应第一变频器 (5)；其中所述第二电力驱动机( 对应所述第二电能交换机，并且所述第二电能交换机对应第二变频器(5)；和其中所述第一电能交换机和所述第二电能交换机这样地机械耦合， 即所述电能交换机是一个唯一的动能存储器的一部分。
9.根据权利要求7所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机⑵对应所述第一电能交换机，并且所述第一电能交换机对应第一变频器(5)；其中所述第二电力驱动机( 对应所述第二电能交换机，并且所述第二电能交换机对应第二变频器 (5)；和其中所述第一电能交换机和所述第二电能交换机这样地机械耦合，即所述电能交换机是一个唯一的动能存储器的一部分。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 和所述第一电能交换机分别具有定子绕组，其中所述第一电力驱动机 (2)和所述第一电能交换机的两个所述定子绕组直接电连接。
11.根据权利要求9所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 和所述第一电能交换机分别具有定子绕组，其中所述第一电力驱动机( 和所述第一电能交换机的两个所述定子绕组直接电连接。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 和所述第一电能交换机是由同步电机和异步电机组成的组合。
13.根据权利要求11所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 和所述第一电能交换机是由同步电机和异步电机组成的组合。
14.根据权利要求12所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中第一异步电机设计成绕线转子。
15.根据权利要求13所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中第一异步电机设计成绕线转子。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 具有可变化的转速调节。
17.根据权利要求15所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一电力驱动机( 具有可变化的转速调节。
18.根据权利要求16所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一变频器 (5)设置用于可变地调节所述第一电力驱动机O)的转速；其中尤其可借助于所述第一变频器( 调整设计成所述绕线转子的所述第一异步电机的电频率；其中尤其是在所述电力驱动机和电机之间的功率通量的方向和强度方面，可借助于所述变频器(5)，通过所述绕线转子的电频率相对于所述同步电机的电频率的偏移可变化地调整。
19.根据权利要求17所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述第一变频器 (5)设置用于可变地调节所述第一电力驱动机O)的转速；其中尤其可借助于所述第一变频器( 调整设计成所述绕线转子的所述第一异步电机的电频率；其中尤其是在所述电力驱动机和电机之间的功率通量的方向和强度方面，可借助于所述变频器(5)，通过所述绕线转子的电频率相对于所述同步电机的电频率的偏移可变化地调整。
20.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中在所述工作系统和所述动能存储器之间实现了双向的功率通量，所述功率通量尤其阻止了电网的由所述系统所要求的功率峰值，或减小了功率峰值，其中所述工作系统具有至少两个工作系统(51，52)，而且所述工作系统(51，52)分别对应第一或第二作功机械O)。
21.根据权利要求19所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中在所述工作系统和所述动能存储器之间实现了双向的功率通量，所述功率通量尤其阻止了电网的由所述系统所要求的功率峰值，或减小了功率峰值，其中所述工作系统具有至少两个工作系统(51， 52)，而且所述工作系统(51，52)分别对应第一或第二作功机械O)。
22.根据权利要求1至4中任一项所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述动能存储器具有馈电机，所述馈电机用于给所述动能存储器连续地馈送功率，其中尤其是所述馈电机(6)有选择地无转速调节地直接在电网(8)上运转，或者带有转速调节地通过另一个变频器(10)运转。
23.根据权利要求21所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述动能存储器具有馈电机，所述馈电机用于给所述动能存储器连续地馈送功率，其中尤其是所述馈电机(6) 有选择地无转速调节地直接在电网(8)上运转，或者带有转速调节地通过另一个变频器 (10)运转。
24.根据权利要求22所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述馈电机(6)设计成异步电机，尤其是短路式转子。
25.根据权利要求23所述的用于给工作系统输入功率的装置，其中所述馈电机(6)设计成异步电机，尤其是短路式转子。
专利摘要一种用于给系统(1)输入功率的装置，具有第一电力驱动机(2)，其可以将机械功率输出给第一工作系统(51)和/或可以从该系统接收机械功率，其中该系统可以接收和/或输出机械功率或机械能；第二电力驱动机(2)，其可以将机械功率输出给第二工作系统和/或从该系统接收机械功率，其中该系统可以接收机械功率或机械能；第一动能存储器(3，4)，其具有第一电能交换机(4)，该交换机与第一电力驱动机电连接；第二动能存储器(3，4)，其具有第二电能交换机(4)，该交换机与第二电力驱动机电连接。其中第一动能存储器与第二动能存储器耦合。
文档编号H02P27/04GK201985544SQ20102054195
公开日2011年9月21日 申请日期2010年9月21日 优先权日2009年9月24日
发明者于尔根·克赖特斯希, 埃尔玛·谢菲尔斯 申请人:西门子公司