本發(fā)明涉及火力發(fā)電領(lǐng)域，具體為一種用于超（超）臨界機(jī)組ec-best(echeloncycle-backpressureextractionsteamturbine)雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的轉(zhuǎn)速-功率解耦控制的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也適用于傳統(tǒng)回?zé)嵯到y(tǒng)的機(jī)組，尤其適合鍋爐給水泵的驅(qū)動(dòng)，也可適用于離心式風(fēng)機(jī)、靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)等變轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)、變工況運(yùn)行設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，可以提高機(jī)組效率和雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)速率。

背景技術(shù)：

由于節(jié)能減排要求的日益提高，火電機(jī)組向更高效率方向發(fā)展，提高蒸汽參數(shù)是提高火電機(jī)組發(fā)電效率的重要手段，目前國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的超超臨界機(jī)組再熱蒸汽溫度已達(dá)620℃，并向更高參數(shù)發(fā)展，隨之帶來(lái)了汽輪機(jī)回?zé)岢槠^(guò)熱度不斷提高，換熱熵增不斷增大的情況，尤其是中壓缸第一段抽汽情況最為嚴(yán)重，影響機(jī)組效率進(jìn)一步提升。為解決這一問(wèn)題，進(jìn)一步提高機(jī)組效率，近年來(lái)國(guó)內(nèi)開發(fā)了超超臨界機(jī)組ec-best雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)（簡(jiǎn)稱“雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)”），相似的系統(tǒng)實(shí)際上國(guó)外在上世紀(jì)六十年代有較多的應(yīng)用，但后來(lái)由于凝汽式小汽輪機(jī)（簡(jiǎn)稱“純凝小機(jī)”）的發(fā)展，用于給水泵驅(qū)動(dòng)的best小汽輪機(jī)（背壓-抽汽回?zé)嵝∑啓C(jī)，簡(jiǎn)稱“best小機(jī)”）逐漸被純凝小機(jī)取代，且雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)機(jī)組變負(fù)荷速率慢，雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)逐漸退出歷史舞臺(tái)。目前得益于best小機(jī)通流設(shè)計(jì)水平的提高，在同等條件下，采用best小機(jī)的熱力系統(tǒng)熱耗已低于采用純凝小機(jī)的傳統(tǒng)回?zé)嵯到y(tǒng)，因此，近年來(lái)，雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)引起廣泛關(guān)注，但由于best小機(jī)的抽汽接帶主汽輪機(jī)（簡(jiǎn)稱主機(jī)）的高壓加熱器（簡(jiǎn)稱“高加”），機(jī)組變負(fù)荷或異常工況給水流量大幅度波動(dòng)時(shí)，高加的水位難以控制，目前尚無(wú)工程投運(yùn)的案例證實(shí)已解決了best小機(jī)的控制問(wèn)題。

另外，隨著電網(wǎng)峰谷差的增大，以及大量新能源接入電網(wǎng)，火力發(fā)電廠日益承擔(dān)繁重的調(diào)峰和調(diào)頻任務(wù)，導(dǎo)致輔機(jī)更多時(shí)間偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，且頻繁波動(dòng)，效率降低，尤其是給水泵、風(fēng)機(jī)等大型輔機(jī)的能耗水平對(duì)機(jī)組的效率影響較大，也需要有新的驅(qū)動(dòng)方式提高輔機(jī)驅(qū)動(dòng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)軸系在變轉(zhuǎn)速運(yùn)行條件下，由電機(jī)調(diào)節(jié)（功率-負(fù)載自適應(yīng)）被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速，而小汽輪機(jī)（包含best小機(jī)和純凝小機(jī)，簡(jiǎn)稱“小機(jī)”）可以在進(jìn)汽閥門全開方式下運(yùn)行，不進(jìn)行調(diào)節(jié)，使小機(jī)的進(jìn)汽、抽汽（best小機(jī)）、排汽流量保持穩(wěn)定。由于best小機(jī)的抽汽排入高加，其蒸汽流量的穩(wěn)定，可以使雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)在機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，不會(huì)因高加水位控制問(wèn)題，而影響到機(jī)組變負(fù)荷速率；由于小機(jī)閥門全開，小機(jī)得以始終工作在接近設(shè)計(jì)工況，也可以使機(jī)組（包括傳統(tǒng)回?zé)釞C(jī)組和雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組）在全負(fù)荷范圍內(nèi)，使輔機(jī)驅(qū)動(dòng)效率均保持在較高水平；被調(diào)量，如鍋爐給水流量的控制，即給水泵的轉(zhuǎn)速控制，是由電機(jī)的勵(lì)磁頻率來(lái)控制的，與電機(jī)的功率無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)速和功率實(shí)現(xiàn)解耦控制，使運(yùn)行控制的難度大為降低。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，包括小機(jī)、同步自動(dòng)離合器（簡(jiǎn)稱離合器）、給水泵、齒輪箱a、交流勵(lì)磁電動(dòng)發(fā)電機(jī)（簡(jiǎn)稱主電機(jī)）、齒輪箱b、永磁調(diào)速器和同步勵(lì)磁機(jī)（簡(jiǎn)稱勵(lì)磁機(jī)），上述設(shè)備依次通過(guò)聯(lián)軸器連接，主電機(jī)定子側(cè)接入高壓廠用電系統(tǒng)，并設(shè)有同期裝置，主電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)之間設(shè)有交流勵(lì)磁回路，在交流勵(lì)磁回路設(shè)有可調(diào)電阻，勵(lì)磁機(jī)擁有其直流勵(lì)磁系統(tǒng)。

工作原理：機(jī)組正常運(yùn)行中，通過(guò)調(diào)節(jié)永磁調(diào)速器，來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變勵(lì)磁機(jī)輸出交流電的頻率，主電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)頻率因而發(fā)生變化，由于主電機(jī)的定子回路接入工頻廠用電系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度就是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差，因此，通過(guò)控制永磁調(diào)速器而最終達(dá)到了控制軸系中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的目的。軸系中驅(qū)動(dòng)設(shè)備和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的軸功率平衡關(guān)系是這樣的：給水泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速和給水管路阻力特性有關(guān)，小機(jī)軸功率與其進(jìn)汽閥門開度和閥門前蒸汽參數(shù)（溫度、壓力）有關(guān)，而蒸汽參數(shù)與主機(jī)的負(fù)荷有關(guān)，主電機(jī)的軸功率與其承擔(dān)的負(fù)載有關(guān)，而在任一時(shí)刻，軸系中所有設(shè)備的功率必然處于平衡狀態(tài)，小機(jī)和給水泵軸功率的差額由主電機(jī)承擔(dān)，只要這個(gè)軸功率差值不超出主電機(jī)銘牌功率，軸系就可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，軸系的轉(zhuǎn)速，即給水泵的轉(zhuǎn)速控制是與功率控制不關(guān)聯(lián)的，即實(shí)現(xiàn)了解耦控制，勵(lì)磁機(jī)的直流勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)要能夠?qū)崟r(shí)滿足主電機(jī)的勵(lì)磁需要，保證主電機(jī)不超出靜穩(wěn)定極限。

本發(fā)明也可以采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，包括小機(jī)、離合器、給水泵、齒輪箱a、主電機(jī)，上述設(shè)備依次通過(guò)聯(lián)軸器連接，主電機(jī)定子側(cè)接入高壓廠用電系統(tǒng)，并設(shè)有同期裝置，還包括勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（簡(jiǎn)稱“勵(lì)磁電機(jī)”）和變頻器，勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，勵(lì)磁機(jī)擁有其直流勵(lì)磁系統(tǒng)，主電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)之間設(shè)有交流勵(lì)磁回路，變頻器的電源取自低壓廠用電系統(tǒng)，變頻器驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁電機(jī)。

工作原理：通過(guò)變頻器，來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變勵(lì)磁機(jī)輸出交流電的頻率，主電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)頻率因而發(fā)生變化，由于主電機(jī)的定子回路接入工頻廠用電系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度就是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差，因此，通過(guò)控制變頻器而最終達(dá)到了控制軸系中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的目的。軸系中驅(qū)動(dòng)設(shè)備和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的軸功率平衡關(guān)系是這樣的：給水泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速和給水管路阻力特性有關(guān)，小機(jī)軸功率與其進(jìn)汽閥門開度和閥門前蒸汽參數(shù)有關(guān)，而蒸汽參數(shù)與主機(jī)的負(fù)荷有關(guān)，主電機(jī)的軸功率與其承擔(dān)的負(fù)載有關(guān)，而在任一時(shí)刻，軸系中所有設(shè)備的功率必然處于平衡狀態(tài)，小機(jī)和給水泵軸功率的差額由主電機(jī)承擔(dān)，只要這個(gè)軸功率差值不超出主電機(jī)銘牌功率，軸系就可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，軸系的轉(zhuǎn)速，即給水泵的轉(zhuǎn)速控制是與功率控制不關(guān)聯(lián)的，即實(shí)現(xiàn)了解耦控制，勵(lì)磁機(jī)的直流勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)要能夠?qū)崟r(shí)滿足主電機(jī)的勵(lì)磁需要，保證主電機(jī)不超出靜穩(wěn)定極限。

本發(fā)明還可以采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，包括小機(jī)、離合器、給水泵、齒輪箱a和主電機(jī)，上述設(shè)備依次通過(guò)聯(lián)軸器連接，還包括變頻器和變壓器，主電機(jī)定子側(cè)接入高壓廠用電系統(tǒng)，并設(shè)有同期裝置，主電機(jī)的交流勵(lì)磁取自高壓廠用電系統(tǒng)，通過(guò)變頻器和變壓器向其提供勵(lì)磁。

工作原理：通過(guò)變頻器，來(lái)調(diào)節(jié)主電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的勵(lì)磁電流頻率，主電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)頻率因而發(fā)生變化，由于主電機(jī)的定子回路接入工頻廠用電系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度就是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差，因此，通過(guò)控制變頻器而最終達(dá)到了控制軸系中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的目的，變壓器的作用是匹配變頻器輸出電壓、電流與主電機(jī)轉(zhuǎn)子回路需求勵(lì)磁電壓、電流。軸系中驅(qū)動(dòng)設(shè)備和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的軸功率平衡關(guān)系是這樣的：給水泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速和給水管路阻力特性有關(guān)，小機(jī)軸功率與其進(jìn)汽閥門開度和閥門前蒸汽參數(shù)有關(guān)，而蒸汽參數(shù)與主機(jī)的負(fù)荷有關(guān)，主電機(jī)的軸功率與其承擔(dān)的負(fù)載有關(guān)，而在任一時(shí)刻，軸系中所有設(shè)備的功率必然處于平衡狀態(tài)，小機(jī)和給水泵軸功率的差額由主電機(jī)承擔(dān)，只要這個(gè)軸功率差值不超出主電機(jī)銘牌功率，軸系就可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，軸系的轉(zhuǎn)速，即給水泵的轉(zhuǎn)速控制是與功率控制不關(guān)聯(lián)的，即實(shí)現(xiàn)了解耦控制，主電機(jī)的交流勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)要能夠?qū)崟r(shí)滿足其勵(lì)磁需要，保證主電機(jī)不超出靜穩(wěn)定極限。

本發(fā)明亦可以采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，包括給水泵、best小機(jī)、帶閉鎖功能的變速離合器（相當(dāng)于齒輪箱+帶閉鎖功能的同步自動(dòng)離合器，簡(jiǎn)稱“變速離合器”）和主電機(jī)，上述設(shè)備依次通過(guò)聯(lián)軸器連接，主電機(jī)定子側(cè)接入高壓廠用電系統(tǒng)，并設(shè)有同期裝置，best小機(jī)的排汽分別通過(guò)閥門a和閥門b接入除氧器和凝汽器（或排汽裝置），還包括勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁電機(jī)和變頻器，勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，勵(lì)磁機(jī)擁有其直流勵(lì)磁系統(tǒng)，主電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)之間設(shè)有交流勵(lì)磁回路，變頻器的電源取自低壓廠用電系統(tǒng)，變頻器驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁電機(jī)。

本發(fā)明仍可以采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于雙機(jī)回?zé)岬妮o機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，包括給水泵、純凝小機(jī)、變速離合器和主電機(jī)，上述設(shè)備依次通過(guò)聯(lián)軸器連接，主電機(jī)定子側(cè)接入高壓廠用電系統(tǒng)，并設(shè)有同期裝置，純凝小機(jī)的排汽通過(guò)閥門b接入凝汽器（或排汽裝置），冷卻蒸汽通過(guò)閥門c接入純凝小機(jī)缸體，還包括勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁機(jī)電機(jī)和變頻器，勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，勵(lì)磁機(jī)擁有其直流勵(lì)磁系統(tǒng)，主電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)之間設(shè)有交流勵(lì)磁回路，變頻器的電源取自低壓廠用電系統(tǒng)，變頻器驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁電機(jī)。

上述2個(gè)技術(shù)方案工作原理與前3個(gè)技術(shù)方案相同，不同之處在于，給水泵位于軸系的一端，給水泵無(wú)法采用雙軸伸設(shè)計(jì)時(shí)采用該技術(shù)方案，主電機(jī)先啟動(dòng)的方式，小機(jī)無(wú)法從軸系中脫出，只能隨整個(gè)軸系一起旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果是：

1）現(xiàn)有技術(shù)的輔機(jī)驅(qū)動(dòng)一般采用單一動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)設(shè)備要有一定裕量，以火電廠給水泵為例，直流鍋爐的給水泵設(shè)計(jì)要滿足機(jī)組105%bmcr（汽包爐為110%bmcr）工況的需求，而驅(qū)動(dòng)給水泵的小機(jī)相對(duì)于給水泵還要有一定裕量，而機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，給水泵軸功率約為設(shè)計(jì)工況的80%左右，機(jī)組在50%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，給水泵軸功率不足設(shè)計(jì)工況的20%，而小機(jī)也要保持與此相適應(yīng)的軸功率，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況，對(duì)效率影響很大。按照本發(fā)明的技術(shù)方案，小機(jī)可以保持閥門全開運(yùn)行，在機(jī)組全負(fù)荷范圍內(nèi)，始終保持接近設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，保持較高的運(yùn)行效率，給水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過(guò)電氣系統(tǒng)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)完成的。

2）現(xiàn)有技術(shù)的給水泵系統(tǒng)，一般需要設(shè)置啟動(dòng)泵或啟動(dòng)備用泵，而本發(fā)明的技術(shù)方案不需要設(shè)置啟動(dòng)泵或啟備泵，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，由主電機(jī)以電動(dòng)機(jī)工況運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)給水泵，完成機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程，此時(shí)，離合器處于脫開狀態(tài)，將小機(jī)從軸系中切除，給水泵單獨(dú)由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)（此時(shí)，齒輪箱a在增速工作模式）。當(dāng)機(jī)組達(dá)到一定負(fù)荷，能夠提供足夠汽源的時(shí)候，小機(jī)投入運(yùn)行，離合器接合，驅(qū)動(dòng)給水泵，隨著主機(jī)負(fù)荷的變化，當(dāng)小機(jī)軸功率大于給水泵所需軸功率時(shí)，主電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)（此時(shí)，齒輪箱a在減速工作模式），反之，處于電動(dòng)狀態(tài)。

3）本發(fā)明尤其適用于雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)采用，best小機(jī)，由于接帶了主機(jī)高加，在現(xiàn)有技術(shù)方案中，小機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)給水泵，工況變化較為劇烈，高加水位難以控制，因而，主機(jī)負(fù)荷變動(dòng)，即調(diào)峰能力受到削弱，而本發(fā)明的技術(shù)方案，小機(jī)不需要調(diào)節(jié)（進(jìn)汽閥門全開），因此，不但不會(huì)影響機(jī)組的調(diào)峰能力，而且還能提高機(jī)組效率。

附圖說(shuō)明

圖1為勵(lì)磁機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)示意圖。

圖2為勵(lì)磁機(jī)由勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)示意圖。

圖3為勵(lì)磁由廠用電變頻提供的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)示意圖。

圖4為勵(lì)磁機(jī)由勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的best小機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)（給水泵位于軸系一端）示意圖。

圖5為勵(lì)磁機(jī)由勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純凝小機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)（給水泵位于軸系一端）示意圖。

圖中：1-小汽輪機(jī)，2-同步自動(dòng)離合器，3-給水泵，4-齒輪箱a，5-交流勵(lì)磁電動(dòng)發(fā)電機(jī)，6-齒輪箱b，7-永磁調(diào)速器，8-同步勵(lì)磁機(jī)，9-勵(lì)磁機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，10-變頻器，11-變壓器，12-best小機(jī)，13-變速離合器，14-純凝小機(jī)，15-同期裝置。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：如圖1所示，采用本發(fā)明方案設(shè)計(jì)，具體參數(shù)可以根據(jù)工程需要靈活選擇，如需求給水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍為3000～6000rpm（對(duì)應(yīng)交流勵(lì)磁頻率范圍為40～30hz，對(duì)應(yīng)永磁調(diào)速器輸出轉(zhuǎn)速范圍為89.3%～33.5%），可以采用齒輪箱a速比為5、主電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為600～1200rpm、主電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為1、勵(lì)磁機(jī)磁極對(duì)數(shù)為2、齒輪箱b速比為2.293的設(shè)計(jì)，也可根據(jù)主電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速及碳刷滑環(huán)等技術(shù)條件，優(yōu)選其他參數(shù)。

圖1示意轉(zhuǎn)速-功率解耦控制的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)（勵(lì)磁機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)）。

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以選擇小機(jī)先啟動(dòng)，或主電機(jī)先啟動(dòng)的方式。

小機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，小機(jī)沖轉(zhuǎn)，離合器接合，帶動(dòng)給水泵、主電機(jī)及軸系上所有設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，至2800rpm（一般在該轉(zhuǎn)速下，小機(jī)啟動(dòng)結(jié)束，小機(jī)由meh控制轉(zhuǎn)為機(jī)組dcs控制），保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定進(jìn)行電氣操作，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速560rpm，永磁調(diào)速器輸入端轉(zhuǎn)速1284rpm,調(diào)節(jié)永磁調(diào)速器輸出轉(zhuǎn)速至1220rpm（約輸出轉(zhuǎn)速95%），勵(lì)磁機(jī)啟勵(lì)，此時(shí)，勵(lì)磁機(jī)輸出交流勵(lì)磁頻率約40.67hz，加上主電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)速，這樣就會(huì)在主電機(jī)定子回路感應(yīng)出頻率為50hz的電壓，通過(guò)同期裝置檢同期后，開關(guān)合閘，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)。待小機(jī)由meh控制，轉(zhuǎn)為機(jī)組dcs控制后。轉(zhuǎn)速控制由小機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥控制，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎饣芈返淖冾l器控制，繼續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），隨著給水泵出力的增加，可逐步將小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步至全開，達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

主電機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，離合器脫開，小機(jī)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，由主電機(jī)帶動(dòng)給水泵升速。將主電機(jī)轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁回路中的可調(diào)電阻調(diào)至阻值較大狀態(tài)，主電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路通過(guò)可調(diào)電阻、碳刷和滑環(huán)，與勵(lì)磁機(jī)的定子回路形成一個(gè)閉合回路，相當(dāng)于繞線式異步電機(jī)，開關(guān)合閘，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，控制主電機(jī)轉(zhuǎn)速保持在約560rpm（也可選擇其他轉(zhuǎn)速），此時(shí)轉(zhuǎn)子回路感應(yīng)的勵(lì)磁電流約40.67hz，永磁調(diào)速器輸入端轉(zhuǎn)速1284rpm,調(diào)節(jié)永磁調(diào)速器輸出轉(zhuǎn)速1220rpm（約輸出轉(zhuǎn)速95%），勵(lì)磁機(jī)啟勵(lì)，勵(lì)磁機(jī)也產(chǎn)生相同頻率的交流勵(lì)磁電流，逐步增加勵(lì)磁機(jī)的直流磁力電流，使主電機(jī)的交流勵(lì)磁由轉(zhuǎn)速差感應(yīng)過(guò)渡到由勵(lì)磁機(jī)提供，同時(shí)逐步調(diào)節(jié)減小可調(diào)電阻的阻值，直至切除，使主電機(jī)轉(zhuǎn)速控制由可調(diào)電阻控制轉(zhuǎn)為永磁調(diào)速器控制。逐步減小永磁調(diào)速器輸出轉(zhuǎn)速，主電機(jī)繼續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），小機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件后，沖轉(zhuǎn)，升速，直至離合器接合，與給水泵轉(zhuǎn)速保持同步，之后，繼續(xù)開大小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，直至全開。

實(shí)施例2：如圖2所示，采用本發(fā)明方案設(shè)計(jì)，具體參數(shù)可以根據(jù)工程需要靈活選擇，如需求給水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍為3000～6000rpm（對(duì)應(yīng)交流勵(lì)磁頻率范圍為40～30hz，對(duì)應(yīng)變頻器調(diào)節(jié)范圍為40.4～30.3hz，勵(lì)磁電機(jī)采用異步電機(jī)，其轉(zhuǎn)差率按照1%測(cè)算），可以采用齒輪箱a速比為5、主電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為600～1200rpm、主電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為1、勵(lì)磁機(jī)磁極對(duì)數(shù)為2、勵(lì)磁電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為2，也可根據(jù)主電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速及碳刷滑環(huán)等技術(shù)條件，優(yōu)選其他參數(shù)。

本實(shí)施例中，在勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁電機(jī)之間設(shè)置的永磁調(diào)速器，也可以是液力偶合器等其他調(diào)速設(shè)備。

圖2示意轉(zhuǎn)速-功率解耦控制的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)（勵(lì)磁機(jī)由勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)）。

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以選擇小機(jī)先啟動(dòng)，或主電機(jī)先啟動(dòng)的方式。

小機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，小機(jī)沖轉(zhuǎn)，離合器接合，帶動(dòng)給水泵、主電機(jī)及軸系上所有設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，可以選擇在小機(jī)轉(zhuǎn)速2800rpm（也可選擇其他轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)速要穩(wěn)定）時(shí)進(jìn)行電氣操作，此時(shí)主電機(jī)轉(zhuǎn)速560rpm，啟動(dòng)勵(lì)磁電機(jī)，調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率約為41.08hz，使勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)速保持在1220rpm，勵(lì)磁機(jī)啟勵(lì)，此時(shí)，勵(lì)磁機(jī)輸出交流勵(lì)磁頻率約40.67hz，加上主電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)速，這樣就會(huì)在主電機(jī)定子回路感應(yīng)出頻率為50hz的電壓，通過(guò)同期裝置檢同期后，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)。待小機(jī)由meh控制，轉(zhuǎn)為機(jī)組dcs控制后。之后，轉(zhuǎn)速控制由小機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥控制，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎饣芈返淖冾l器控制，繼續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），隨著給水泵出力的增加，可逐步將小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步至全開，達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

主電機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，離合器脫開，小機(jī)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，由主電機(jī)帶動(dòng)給水泵升速。通過(guò)變頻器啟動(dòng)勵(lì)磁電機(jī)，調(diào)整變頻器的輸出頻率在50.5hz，勵(lì)磁電機(jī)轉(zhuǎn)速約1500rpm（按照轉(zhuǎn)差率1%測(cè)算），勵(lì)磁機(jī)啟勵(lì)，這樣就會(huì)在主電機(jī)定子回路感應(yīng)出頻率為50hz的電壓，通過(guò)同期裝置檢同期后，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)。逐步降低變頻器輸出頻率，主電機(jī)從靜止開始并持續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），小機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件后，沖轉(zhuǎn)，升速，直至離合器接合，與給水泵轉(zhuǎn)速保持同步，之后，繼續(xù)開大小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，直至全開。

本實(shí)施例中，也可在勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁電機(jī)之間設(shè)置永磁調(diào)速器（或液力偶合器等其他調(diào)速設(shè)備），由永磁調(diào)速器調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)速，而替代變頻器的作用。

實(shí)施例3：如圖3所示，采用本發(fā)明方案設(shè)計(jì)，具體參數(shù)可以根據(jù)工程需要靈活選擇，如需求給水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍為3000～6000rpm（對(duì)應(yīng)交流勵(lì)磁頻率范圍為40～30hz），可以采用齒輪箱a速比為5、電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為600～1200rpm、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為1的設(shè)計(jì)，也可根據(jù)電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速及碳刷滑環(huán)等技術(shù)條件，優(yōu)選其他參數(shù)。

圖3示意轉(zhuǎn)速-功率解耦控制的小汽輪機(jī)-電機(jī)變轉(zhuǎn)速雙驅(qū)動(dòng)給水泵系統(tǒng)（勵(lì)磁由廠用電變頻提供）。

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以選擇小機(jī)先啟動(dòng)，或主電機(jī)先啟動(dòng)的方式。

小機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，小機(jī)沖轉(zhuǎn)，離合器接合，帶動(dòng)給水泵、主電機(jī)及軸系上所有設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，可以選擇在小機(jī)轉(zhuǎn)速2800rpm（也可選擇其他轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)速要穩(wěn)定）時(shí)進(jìn)行電氣操作，此時(shí)主電機(jī)轉(zhuǎn)速560rpm，投入交流勵(lì)磁，調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率約為40.67hz，加上主電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)速，這樣就會(huì)在主電機(jī)定子回路感應(yīng)出頻率為50hz的電壓，通過(guò)同期裝置檢同期后，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)。待小機(jī)由meh控制，轉(zhuǎn)為機(jī)組dcs控制后。之后，轉(zhuǎn)速控制由小機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥控制，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎饣芈返淖冾l器控制，繼續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），隨著給水泵出力的增加，可逐步將小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步至全開，達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

主電機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，離合器脫開，小機(jī)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，由主電機(jī)帶動(dòng)給水泵升速。投入交流勵(lì)磁，調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率為50hz，這樣就會(huì)在主電機(jī)定子回路感應(yīng)出頻率為50hz的電壓，通過(guò)同期裝置檢同期后，定子回路接通，主電機(jī)直接接入高壓廠用電系統(tǒng)。逐步降低變頻器輸出頻率，主電機(jī)從靜止開始并持續(xù)升速，進(jìn)入機(jī)組給水控制的給水泵轉(zhuǎn)速區(qū)間（一般為3000～6000rpm），小機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件后，沖轉(zhuǎn)，升速，直至離合器接合，與給水泵轉(zhuǎn)速保持同步，之后，繼續(xù)開大小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，直至全開。

上述實(shí)施例1、2、3中的齒輪箱a，也可以是變速離合器，離合器優(yōu)先設(shè)置在齒輪箱的高速端，離合器接合并閉鎖時(shí)，就相當(dāng)于齒輪箱a，離合器脫開時(shí)，小機(jī)可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)給水泵，相當(dāng)于現(xiàn)有的技術(shù)方案，可以在電氣系統(tǒng)故障的情況下，不影響機(jī)組運(yùn)行。

實(shí)施例4：如圖4所示，采用本發(fā)明方案設(shè)計(jì)，具體參數(shù)可以根據(jù)工程需要靈活選擇，如需求給水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍為3000～6000rpm（對(duì)應(yīng)交流勵(lì)磁頻率范圍為40～30hz），可以采用變速離合器速比為5、電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為600～1200rpm、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為1的設(shè)計(jì)（主電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)與實(shí)施例2中的技術(shù)方案相同），也可根據(jù)電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速及碳刷滑環(huán)等技術(shù)條件，優(yōu)選其他參數(shù)。

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以選擇best小機(jī)先啟動(dòng)，或主電機(jī)先啟動(dòng)的方式。best小機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，與實(shí)施例1、2、3完全相同。主電機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，電氣系統(tǒng)控制與實(shí)施例1、2、3也完全相同，不同之處在于，主電機(jī)先啟動(dòng)，帶動(dòng)給水泵運(yùn)行時(shí)，也同時(shí)帶著best小機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，此時(shí)需要best小機(jī)進(jìn)汽閥門和抽汽閥門全部關(guān)閉，排汽至除氧器的閥門a關(guān)閉，best小機(jī)送軸封蒸汽，排汽至凝汽器的閥門b打開，best小機(jī)保持抽真空狀態(tài)，防止轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)過(guò)熱。主電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)方式下，一般給水泵保持適當(dāng)固定轉(zhuǎn)速，可以選擇在約3000rpm左右或其他合適的轉(zhuǎn)速，給水泵轉(zhuǎn)速要滿足機(jī)組啟動(dòng)，直至機(jī)組達(dá)到一定負(fù)荷，主機(jī)高壓缸排汽參數(shù)能夠滿足best小機(jī)沖轉(zhuǎn)條件。在滿足給水泵需求的情況下，轉(zhuǎn)速選擇盡可能低，并采用定速運(yùn)行，用給水旁路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)給水流量。當(dāng)best小機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件后，best小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步開啟，開始進(jìn)汽，承擔(dān)出力，條件滿足時(shí)，逐步關(guān)閉閥門b，打開閥門a，best小機(jī)排汽切換到除氧器，在best小機(jī)軸功率超過(guò)給水泵所需軸功率之前，變速離合器閉鎖，防止best小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步開大，直至全開的過(guò)程中，主電機(jī)軸功率減小至零后，變速離合器脫開。上述過(guò)程中，給水泵轉(zhuǎn)速始終由電氣回路控制。

實(shí)施例5：如圖5所示，采用本發(fā)明方案設(shè)計(jì)，具體參數(shù)可以根據(jù)工程需要靈活選擇，如需求給水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍為3000～6000rpm（對(duì)應(yīng)交流勵(lì)磁頻率范圍為40～30hz），可以采用變速離合器速比為5、電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為600～1200rpm、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為1的設(shè)計(jì)（主電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)與實(shí)施例2中的技術(shù)方案相同），也可根據(jù)電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速及碳刷滑環(huán)等技術(shù)條件，優(yōu)選其他參數(shù)。

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以選擇純凝小機(jī)先啟動(dòng)，或主電機(jī)先啟動(dòng)的方式。純凝小機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，與實(shí)施例1、2、3完全相同。主電機(jī)先啟動(dòng)時(shí)，電氣系統(tǒng)控制與實(shí)施例1、2、3也完全相同，不同之處在于，主電機(jī)先啟動(dòng)，帶動(dòng)給水泵運(yùn)行時(shí)，也同時(shí)帶著純凝小機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，此時(shí)需要純凝小機(jī)進(jìn)汽閥門全部關(guān)閉，純凝小機(jī)送軸封蒸汽，排汽至凝汽器的閥門b打開，純凝小機(jī)保持抽真空狀態(tài)，閥門c打開，送入冷卻蒸汽，防止轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)過(guò)熱（best小機(jī)葉片較短，輪周速度較小，可不設(shè)置冷卻蒸汽系統(tǒng)，純凝小機(jī)末幾級(jí)葉片較長(zhǎng)，輪周速度較大）。主電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)方式下，一般給水泵保持適當(dāng)固定轉(zhuǎn)速，可以選擇在約3000rpm左右，給水泵轉(zhuǎn)速要滿足機(jī)組啟動(dòng)，直至機(jī)組負(fù)荷達(dá)到一定程度，主機(jī)高壓缸排汽參數(shù)能夠滿足純凝小機(jī)沖轉(zhuǎn)條件，在滿足給水泵需求的情況下，轉(zhuǎn)速選擇盡可能低，并采用定速運(yùn)行，給水旁路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)給水流量。當(dāng)純凝小機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件后，純凝小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步開啟，開始進(jìn)汽，承擔(dān)出力，關(guān)閉閥門c，切斷冷卻蒸汽，在純凝小機(jī)軸功率超過(guò)給水泵所需軸功率之前，變速離合器閉鎖，防止純凝小機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐步開大，直至全開的過(guò)程中，主電機(jī)軸功率減小至零后，變速離合器脫開。上述過(guò)程中，給水泵轉(zhuǎn)速始終由電氣回路控制。

實(shí)施例4、5中的勵(lì)磁方式與實(shí)施例2中相同，也可以與實(shí)施例1、3中的相同。

本發(fā)明所述小機(jī)（包含best小機(jī)和純凝小機(jī)）也可以是其他類型的動(dòng)力設(shè)備，被驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以是給水泵，也可以是風(fēng)機(jī)等其他變轉(zhuǎn)速控制的設(shè)備，也可適用于其他行業(yè)類似需求的設(shè)備。