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本发明涉及一种用于运行动力传动系统的方法，所述动力传动系统具有驱动轴(2)、与电网(12)连接的驱动机械(4)以及带有三个驱动元件或从动元件的差速传动装置(3)，其中，一个从动元件与驱动轴(2)连接，一个驱动元件与驱动机械(4)连接并且一个第二驱动元件与差速驱动装置(5)连接，其中，作业机械(1)与驱动轴(2)连接，并且所述作业机械(1)的工作功率的一部分通过节流器(22)被消除或者通过阀、活门或旁路(32)被导出。

1.  用于运行动力传动系统的方法，所述动力传动系统具有驱动轴(2)、与电网(12)连接的驱动机械(4)以及带有三个驱动元件或从动元件的差速传动装置(3)，其中，一个从动元件与驱动轴(2)连接，一个驱动元件与驱动机械(4)连接并且一个第二驱动元件与差速驱动装置(5)连接，其特征在于，作业机械(1)与驱动轴(2)连接，并且所述作业机械(1)的工作功率的一部分被导出和/或消除。

2.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业机械(1)的工作功率的一部分通过节流器(22)消除。

3.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业机械(1)的工作功率的一部分通过阀、活门或旁路(32)导出。

4.  按权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，转速稳定的第一运行点在第二驱动元件的转速为零时存在。

5.  按权利要求4所述的方法，其特征在于，转速稳定的另一运行点在电机(4)在与电网(12)连接时的转速下存在。

6.  按权利要求5所述的方法，其特征在于，差速传动装置(3)的传动比在所述转速稳定的另一运行点时等于1。

7.  按权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述驱动机械(4)是电机，并且所述差速驱动装置(5)只电动式地运行，而所述驱动装置(4)电动式地或发电式地运行。

8.  按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述差速传动装置(3)的传动比通过差速驱动装置(5)调节并保持为1。

9.  按权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述差速驱动装置(5)能以87Hz特征曲线运行。

10.  按权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述差速 驱动装置(5)能在磁场抑制范围中运行。

11.  动力传动系统，所述动力传动系统具有驱动轴(2)、与电网(12)连接的驱动机械(4)以及带有三个驱动元件或从动元件的差速传动装置(3)，其中，一个从动元件与驱动轴(2)连接，一个驱动元件与驱动机械(4)连接并且一个第二驱动元件与差速驱动装置(5)连接，其特征在于，作业机械(1)与驱动轴(2)连接，所述作业机械(1)是在管路系统(29)中的输送装置，并且在所述管路系统(29)中在作业机械(1)之后设置有节流器(22)、阀、活门或旁路(22)。

12.  按权利要求11所述的动力传动系统，其特征在于，所述作业机械(1)是泵、压缩机或风机。

13.  按权利要求11或12所述的动力传动系统，其特征在于，所述驱动机械(4)是电机，尤其是三相交流电机。

14.  按权利要求11或12所述的动力传动系统，其特征在于，所述驱动机械是内燃机。

15.  按权利要求11至14任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述差速驱动装置(5)是三相交流电机。

16.  按权利要求11至14任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述差速驱动装置是液压泵/马达。

17.  按权利要求11至16任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述差速驱动装置(5)通过适配传动装置级(10)与第二驱动元件连接。

18.  按权利要求11至17任一项所述的动力传动系统，其特征在于，在作业机械(1)和差速传动装置(3)之间设置有调整传动装置(16、20、21)。

用于运行动力传动系统的方法和动力传动系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行动力传动系统的方法，所述动力传动系统具有驱动轴、与电网连接的驱动机械以及带有三个驱动元件或从动元件的差速传动装置，其中，一个从动元件与驱动轴连接，一个驱动元件与驱动机械连接并且一个第二驱动元件与差速驱动装置连接。
此外，本发明涉及一种动力传动系统，所述动力传动系统具有驱动轴、与电网连接的驱动机械以及带有三个驱动元件或从动元件的差速传动装置，其中，一个从动元件与驱动轴连接，一个驱动元件与驱动机械连接并且一个第二驱动元件与差速驱动装置连接。
背景技术
作业机械如输送设备(例如泵、压缩机和风机)或如研磨机、粉碎机、车辆等的普遍问题是有效的转速可变的运行。此外，电机被考虑作为驱动机械的示例，但是原理适用于驱动机械的所有可能的种类，例如内燃机。现今最经常使用的电驱动装置是三相交流电机，例如异步电机和同步电机。
发明内容
本发明任务在于，提出一种开头提及类型的方法和装置，其中，在驱动机械的转速不明显变化时可以实现输送设备的输送量的变化。
附图说明
下面借助附图阐述本发明优选的实施方式。附图如下：
图1示出用于泵的驱动装置的差速系统的原理；
图2示出差速系统的另一实施方式；
图3示出具有传动装置前置级的差速系统的另一实施方式；
图4示出泵的差速系统的转速参数和功率参数；
图5示出具有简化的差速驱动装置的差速系统的另一实施方式；
图6示出由图5得出的转速参数和功率参数；
图7示出具有传动装置切换级的差速系统的另一实施方式；
图8示出由图7得出的转速参数和功率参数；
图9示出具有减少的转速范围的差速系统的另一实施方式；
图10示出具有减少的转速范围的差速系统的另一实施方式；
图11示出由图9得出的转速参数和功率参数；
图12示出由图9得出的可能的用于所谓的涡轮泵的转速参数和效率参数；
图13示出用于作为驱动机械的内燃机的差速系统的另一实施方式；
图14还示出用于作为驱动机械的内燃机的差速系统的另一实施方式；
图15示出使动力传动系统振动衰减的调节系统。
具体实施方式
尽管电功率消耗高，三相交流电机在静止状态下不能将该功率完全机械地输出，这反映在高损耗和低启动力矩中。同时，三相交流电机在转速为零的启动时的电流消耗通常相当于约7倍的额定电流，这在启动时导致电网的相应高的电负载。
因此，必须将三相交流电机设计为相应大尺寸的，使得其从静止状态起能提供与额定转矩相应的驱动转矩，因此其经常是超尺寸的。因此，电机也由于该原因，代替直接连接在电网上，经常与变频器组合构成为转速可变的驱动装置。虽然因此可以在电网不受负载的情况下实现以高转矩从零转速启动，但是该解决方法是昂贵的并且伴随有非常大的效率损失。与此相比更便宜的并且在效率方面也更好的替代方案是使用差速系统，例如按AT507394的差速系统。但在此原则性限制在于，由差速级的传动比决定地仅能实现相对小的转速范围或者 在所谓的差速模式中实际上不能实现作业机械的驱动轴上的低转速。
实现这一点有不同的可能性。按德国实用新型号202012101708.3示例地能将差速传动装置的传动比确定为1。在该基础上能用差速驱动装置驱动整个动力传动系统或者将驱动机械置于同步转速以及进一步地使其与电网同步。
该解决方案的缺点在于，差速驱动装置或其变频器尺寸设计为比驱动机械明显小，并且因此也只能提供相应小的转矩。
为了使处于负载下的驱动机械或者能够与电网同步(例如电机直接耦联到电网上)，或者能够加速到具有可供使用的高转矩的转速范围中(例如在内燃机中)并且能够附加地以动力传动系统的最大转矩或者说设计转矩从零转速启动作业机械，并且优选地将作业机械置于同步转速，启动可以分为例如如下三个阶段：
阶段1：驱动机械优选地用所谓的星形接线/三角形接线连接到电网上或者替代地(在尤其保护电网的方法中)首先用附加的装置被置于(至少近似地)同步转速并且然后与电网同步。在内燃机的情况下，其简单地起动并且接着加速。在此，驱动机械在启动期间保持基本上不受外部的机械负载，除了要被克服的由惯性力矩决定的差速传动装置第二驱动元件反作用力之外。相反地，这意味着，相应小的驱动转矩作用到作业机械的驱动轴上，直到驱动机械到达其额定转速。
阶段2：因为现在驱动机械的满转矩可供使用，在第二阶段中开始处在负载下的作业机械的真正的加速和启动，方式为，差速传动装置级的第二驱动元件借助于同步制动器减速。
阶段3：一旦差速系统的第二驱动元件的驱动轴处在差速驱动装置的调节转速范围内，该差速驱动装置承担动力传动系统的转速调节，并且同步制动器被松开。
图1以泵为示例示出用于动力传动系统的差速系统的原理。在此，作业机械1是泵的转子，其通过驱动轴2和差速传动装置3被驱动机械4驱动。驱动机械4优选为中压三相交流电机，其连接在电网12上，所述电网在示出的例子中由于中压三相交流电机是中压电网。但 是，选择的电压水平取决于使用情况以及主要取决于驱动机械4的功率水平，并且在不对按本发明的系统的基本功能产生影响的情况下可以具有任意期望的电压水平。与驱动机械4的极对数相应地产生结构类型特定的运行转速范围。在此，运行转速范围是指驱动机械4能提供限定的或期望的或所需的转矩或者在电驱动机械的情况下能与电网12同步的转速范围。行星架7与驱动轴2连接，驱动机械4与齿圈8连接并且差速传动装置3的太阳轮9与差速驱动装置5连接。因此在该实施方式中，差速系统的核心是具有三个驱动元件或从动元件的单行星齿轮传动装置级，其中，一个从动元件与作业机械1的驱动轴2连接，一个第一驱动元件与驱动机械4连接以及一个第二驱动元件与差速驱动装置5连接。
为了能够最优地适配差速驱动装置5的转速范围，在太阳轮9和差速驱动装置5之间设置有适配传动装置10。代替示出的圆柱齿轮级，适配传动装置10例如也可以是多级的，或构成为齿形皮带或者链传动装置。此外，借助适配传动装置10可实现用于差速驱动装置5的轴线错开，其由于作业机械1和驱动机械4的同轴布置允许差速驱动装置5的简单的构成。与差速驱动装置5连接有在需要时制动差速驱动装置5的马达制动器13。差速驱动装置5借助优选的低压变频器(包括电机侧的逆变器6a和电网侧的逆变器6b)和变压器11连接在电网12上。变压器补偿电网12与电网侧的逆变器6b之间的可能存在的电压差，并且在驱动机械4、电网侧的逆变器6b和电网12之间的电压相同时可省去该变压器。逆变器6a和6b通过直流中间电路连接并且在需要时能局部地分离，其中，电机侧的逆变器6a优选尽可能近地位于差速驱动装置5旁边。该方案的主要优点在于，驱动机械4可直接地，也就是说在没有昂贵的功率电子装置的情况下，连接在电网12上。可变的转子转速与连接于电网的驱动机械4的固定的转速之间的补偿通过转速可变的差速驱动装置5实现。
用于差速系统的转矩等式为：
转矩_{差速驱动装置}＝转矩_驱动轴*y/x
其中，比例系数y/x是在差速传动装置3和适配传动装置10中的传动比的量度。差速驱动装置5的功率大致与以下乘积成正比：泵转速与其基本转速x的百分比偏差乘以驱动轴功率的乘积。因此，大的转速范围原则上需要差速驱动装置5的相应大的尺寸。其中也可见原因，为什么用于小的转速范围的差速系统尤其良好地适合，但是原则上能实现任意转速范围。
用于作为作业机械1的泵的差速驱动装置5具有例如大约系统总功率15％的功率。这又意味着，借助差速系统不能在作业机械1上实现低转速。如果作业机械1必须用高转矩从零转速置入到其工作转速范围(这是作业机械1主要工作的转矩范围)，那么这仅可通过将差速驱动装置5制动(电制动或者借助马达制动器13制动)和将驱动机械4连接到电网上实现。作业机械4又由静止状态仅可困难地施加额定转矩，或者说其通有直至7倍的额定电流，以便几乎加速到同步转速。
虽然通过使用所谓的星形接线/三角形接线可以降低启动电流，但是由此也降低了可实现的启动转矩。
通过在启动开始时将差速驱动装置5置于其最大可能的运行转速上，实现改进。由于外部负载，作业机械1此时保持在小转速的范围中。由此，驱动机械4被置于一方面取决于作业机械1的转速另一方面取决于差速传动装置3和可能存在的适配传动装置10的传动比地必然出现的转速。接着差速驱动装置5如此调节，使得其转速保持在其调节转速范围内，而驱动机械4在具有或不具有所谓的星形接线/三角形接线的情况下连接到电网12上。在此，差速驱动装置5的转速调节或制动优选以电方式通过逆变器6a、6b或者借助马达制动器13进行。
马达制动器13也可用于保护差速驱动装置5以防在例如驱动机械4有故障并且作业机械1停止工作或者朝反方向旋转时转速超限。
图2示出差速系统的另一实施形式。在此示出的动力传动系统也与在图1中一样具有作业机械1、驱动轴2、差速传动装置3、驱动机械4以及差速驱动装置5，该差速驱动装置5借助于变频器6(包括电机侧和电网侧的逆变器，在此简化地作为整体示出)和变压器11连接 到电网12上。在此，差速驱动装置5借助于适配传动装置10连接到差速传动装置3上。但是附加地，在适配传动装置10和差速传动装置13之间设置有离合器15。
同步制动器14作用到太阳轮9上并且因此作用到整个动力传动系统上。在启动时，在第一步骤中差速驱动装置5和适配传动装置10通过离合器与动力传动系统的其余部分分离。如果现在驱动机械4加速并且与电网连接，那么太阳轮自由地一起旋转并且不会在整个动力传动系统中形成明显的转矩。因此，在这种情况下，作业机械1也保持在小转速的范围中并且驱动机械4能在没有明显的外部的反作用力矩的情况下与电网12同步。
为了在使驱动机械4同步时避免上述的高启动电流的效应，可以设置星形接线/三角形接线或驱动机械4通过辅助装置(例如小的转速可变的驱动装置)置于(近似)同步转速并且接着与电网12同步。替代地，在离合器15闭合时，如已在图1中描述的，驱动机械4借助差速驱动装置5置于转速。在此时，驱动机械4虽然不加速直到其同步转速，但是至少出现的启动电流更小。离合器15于是又打开。
一旦驱动机械4加速超过一定的转速并且作业机械1在此期间仅缓慢地旋转，那么在太阳轮9上相应于差速传动装置3的传动比出现高转速，其(在考虑适配传动装置10的情况下)超过差速驱动装置5的许用的调节转速范围。调节转速范围是差速驱动装置5为了能实现作业机械1的工作转速范围而工作的转速范围。在此，调节转速范围首先通过由制造商说明的电压极限、电流极限和转速极限确定。在该阶段，差速驱动装置5不与电网12连接。因此，在另一步骤中，借助同步制动器14，差速传动装置3的与太阳轮9连接的第二驱动元件减速到一个在差速驱动装置5的调节转速范围中的转速。接着离合器15的差速驱动装置侧的部分(优选借助差速驱动装置5)优选与差速传动装置3的第二驱动元件的转速同步，并且接着离合器15关闭。离合器15优选是形锁合的爪式离合器或力锁合的片式离合器。力锁合的片式离合器的优点在于，可以设计为，不需要两个离合器半部进行同步。
通过操作同步制动器14，驱动轴2必然加速，其中，提供的转矩通过一方面同步制动器14的作用到驱动轴2上的制动力和另一方面驱动机械4的倾覆力矩之中的最小值确定。也就是说，与按现有技术的启动选项相比，在此能从零转速起实现多倍的额定转矩作为启动转矩，因为三相交流电机的典型的倾覆力矩为其额定转矩的大约2至3倍。原则上，这种启动方法也可用于例如内燃机中，这有时是需要的，因为其在部分转速范围中仅可产生明显小于其额定转矩的转矩。
作为同步制动器14使用例如盘式制动器(机械的制动器)，其中，该制动器也可用作为用于差速驱动装置5的常用制动器和紧急制动器。因此，同步制动器14原则上也能实现在图1中示出的马达制动器13的功能。
但是替代地可使用各种制动器。在此尤其所谓的减速器得到证实。在此首先列举液力的减速器(液压的制动器)的集合。液力的减速器大多用在需要时导入到变矩器壳体中的油或者水进行工作。变矩器壳体包括两个旋转对称的并且相对放置的叶轮、在这之前的与设备的动力传动系统连接的转子以及固定的定子。转子使得输送的油加速并且离心力将其压向外。通过转子叶片的形状，油导入到定子中，定子由此诱导在转子中的制动转矩，并且因此也制动整个动力传动系统。在电力的减速器中(电的制动器)，例如涡流制动器，例如没有磁化的两个钢盘(转子)与驱动系连接。在它们之间有具有电线圈的定子。当通过激活减速器来控制电流时，产生通过转子封闭的磁场。反向的磁场于是产生制动作用。产生的热例如通过内部通风的转子盘又散发掉。
减速器作为常用制动器的主要优点在于其无磨损性和良好可控性。
所述系统也能用于在移相运行中运行驱动机械4。也就是说，驱动机械4能将无功电流提供到电网12中或者从电网12得到无功电流，而不运行作业机械1。这尤其适用于能量获取设备。
图3示出具有传动装置前置级16的差速系统的另一实施方式。通过该传动装置前置级16，用于驱动轴2或作业机械1的转速范围与传动装置前置级16的传动比相应地进行适配。于是，使用传动装置前置 级16在以下情况是必须的并且是有利的：由于例如便宜的驱动机械4的技术参数和有效的差速系统的技术参数导致的转速水平与所需的作业机械1的工作转速范围不相应。由此得出的优点在于，一旦传动装置前置级16如示出一样是圆柱齿轮级，那么差速驱动装置5在没有按图1和图2的适配传动装置10的情况下可以与驱动机械4同轴地位于差速传动装置3的背向驱动机械的一侧。为了在差速传动装置3中实现由此可能需要的高传动比，已经证实，代替单行星轮，使用所谓的多级行星轮。这些多级行星轮分别包括两个具有不同直径和优选不同齿几何参数的以不可相对转动方式连接的齿轮。齿圈8于是与多级行星轮的直径较小的齿轮啮合，并且太阳轮9与多级行星轮的第二齿轮啮合。在差速传动装置3和差速驱动装置5之间的连接轴26优选是不导电的纤维复合轴。如果连接轴26是导电的轴，那么优选在差速传动装置3(或如果有适配传动装置10)和差速驱动装置5之间装有绝缘元件，以便阻止差速传动装置3的不期望的电流。
因此，差速系统由尽可能最少的构件组成并且此外具有最优的总效率。马达制动器13在示出的方案中也能实现图2的同步制动器4的功能。该实施方案相比于按图2的实施方案的缺点在于，差速驱动装置5为了启动过程必须设计用于较高转速，其中，差速驱动装置5在转速超过调节转速范围时优选与电网分离。因此，在调节转速范围外的转速仅能机械地忍受。为此带来的困难在于，差速传动装置3的传动比必须高于按图2的解决方案，因为在此没有适配传动装置10。但是原则上也可在按图3的变型方案附加地使用适配传动装置10，由此差速传动装置3的传动比可以变得更小。此外，也可在差速传动装置3的第二驱动元件或太阳轮9和差速驱动装置5之间设置有离合器15和同步制动器14。
原则上，该实施方式也可用于能量获取设备，尤其是风力设备，作为作业机械1。在这种情况下，与例如作为作业机械1的泵相比，功率流动方向颠倒并且驱动机械4作为发电机工作。在需要的情况下，在传动装置前置级16和作业机械1之间可设置一个或者多个另外的传 动装置级，其优选构成为行星齿轮传动装置级。
具有传动装置前置级16的该实施方式的另一优点在于，用简单的方法能实现与作业机械1同轴的空心轴27。借助于该空心轴27，旋转的作业机械1能用简单方式被供电或被供液压。在此，在传动装置前置级的背离作业机械的一侧上优选使用旋转传动装置28。原则上，也能在绝缘套管27中导有机械的杆并且因此通过平移的或旋转的运动机械地调节例如泵转子的叶片。
如果差速系统和传动装置前置级16设置为所谓的“独立的”变型方案，那么驱动轴2和驱动机械4优选借助于离合器17、18连接。
图4示出例如用于泵的差速系统的转速参数和功率参数。曲线图示出作为作业机械1的泵的功率值和转速值、驱动机械4的功率值和转速值、以及差速驱动装置5的功率值和转速值，横坐标为驱动轴2的转速值(“泵转速”)。驱动机械4与电网12连接并且因此其转速(“马达转速”)固定不变，在示出的示例中大约1500转/分，用于四极的三相交流电机，在50Hz的电网中。用于驱动轴2的工作转速范围从68％至100％，其中在100％时是所选的额定点或者说最大点。与差速系统的传动比相应地，差速驱动装置5的转速(“伺服转速”)从-2000转/分到1500转/分。这意味着，差速驱动装置5是发电式(-)和电动式(+)运行。因为差速驱动装置5在发电式的(-)范围的最大需要的功率(大约110kw)小于在电动式的(+)范围中最大需要的功率(大约160kw)，所以差速驱动装置5在发电式的(-)范围中在所谓的磁场抑制范围中运行，由此可为了差速驱动装置5实现较高转速，但是要降低转矩。由此能以简单的方法扩大用于作业机械1的转速范围。
扩大作业机械1的转速范围的另一可能性对于运行变频器6提供所谓的87Hz特征曲线。在此原理如下：电动机能典型地以星形接线(400v)或三角形接线(230V)方式运行。如果电动机如常见地以400V在星形接线中运行，那么在50Hz时到达额定点。该特征曲线在变频器中调节。但是电动机也能以400V在三角形接线中运行并且使得变频器的参数设置为在230V时到达50Hz。由此，变频器在87Hz时才到达其额定电压(400V)。因为马达转矩直到额定点是固定不变的，所以以87Hz特征曲线实现较高的功率。但是在此应注意，与星形接线相比，在三角形接线中具有倍的更高的电流。也就是说，变频器必须更强地设计尺寸。此外，在电动机中通过较高频率也产生更高的损耗，为此电动机必须在热学方面进行设计。最后，但是以87Hz特征曲线实现相应更大(倍)的转速范围，而与磁场削弱相比不降低转矩。
在图4中的点“T”标记驱动轴2的所谓的“基本转速”，其中，差速驱动装置5的转速等于零。理想的情况下，该点“T”位于工作区域中，设备在大部分时间上在该工作区域中运行。在该运行点中，马达制动器13被激活，由此差速驱动装置5不必运行并且接着因此避免相关的损耗和磨损。在综合特征曲线的电动式的(+)范围中，驱动元件被驱动机械4和差速驱动装置5并联地驱动。两个功率的总和是用于驱动轴2的驱动功率(“系统功率”)减去产生的系统损耗。在发电式的(-)范围中，驱动机械4补偿差速驱动装置5的功率(“伺服功率”)，由此，系统总功率(“系统功率”)是驱动机械4的驱动功率(“马达功率”)减去差速驱动装置5的功率。这也就是说，按效率方面电动式的(+)范围更好。这非常合适于示出的示例性的在设备持续运行中的载荷分布的频率分布(“概率”)，其示出大部分运行时间在电动式的(+)范围中。但是，由运行决定地，在泵转速较小时的运行也是必须的，其中，在此分配的停留时间随着泵转速的减少而减少。
原则上可以确定，泵转速(“泵转速”)与基本转速“T”越接近，那么通过差速驱动装置5的功率流越小并且因此系统总效率也非常高。虽然因为随着泵转速的增加所需的驱动功率也增加，但是与按现有技术的驱动装置相比，通过驱动机械4和差速驱动装置5的并联驱动使得驱动机械4所需的大小被降低了差速驱动装置5的大小。
如已在开头提及的，按德国实用新型号202012101708.3，借助于差速锁止器，差速驱动装置的传动比可固定为1。因此可能的是，借助于差速驱动装置5使整个动力传动系统加速到驱动机械4的同步转 速上并且使该驱动机械接着与电网同步。接着，差速驱动装置5能可选地断开并且驱动机械4单独以同步转速驱动作业机械1。附加地，差速驱动装置5与驱动机械4并联地驱动作业机械1，由此可实现较高的动力传动系统总功率。借助差速锁止器和马达制动器3能由此实现动力传动系统的两个固定的运行点。在尤其费用低的实施方案中，差速驱动装置构成为低功率的，使得因此只有驱动机械4与电网12或差速锁止器同步。但是这也可替代地通过可选地驱动差速传动装置3的从动元件或者第一驱动元件来实现。
图5示出具有简化的差速驱动装置的差速系统的另一实施方式。在该实施变型方案中，电网侧的逆变器6b由单向的整流器19代替。该整流器具有多数情况下比逆变器6b更高的效率并且也明显更牢固和便宜。使用整流器19唯一的限制在于，差速驱动装置5只能更多地电动式地(+)运行。
如果在相反的情况下，差速系统只发电式地运行，那么在保留电网侧的逆变器6b的情况下，马达侧的逆变器6a可由整流器19代替。
图6示出与在图4中的驱动轴2的工作转速范围相同(68％－100％)时的由图5得出的转速参数和功率参数。由于差速驱动装置5仅在电动式的(+)范围中运行，通过差速驱动装置5的最大功率流明显大于之前示出的实例中。在额定点中，差速驱动装置5所需的功率(“伺服功率”)达到大约500kw，这是总驱动功率(“系统功率”)的50％。这导致，变频器6a、19也必须相应大地设计尺寸。该变型方案的优点在于，差速传动装置3的传动比能明显小于按图3的变型方案，并且因此在启动系统时差速驱动装置5的在此时最大可达到的转速更小。
图7示出具有传动装置切换级的差速系统的另一实施方式。在示出的实施例中，传动装置前置级16被扩展了具有与所述传动装置前置级16不同的传动比的另一传动装置前置级20。借助切换装置21，可以在两个传动装置前置级之间选择并且因此得到调整传动装置16、20、21，其能实现用于驱动轴2的两个转速范围。作为替代也能实施多个切换级。
图8示出由图7获得的转速参数和功率参数。曲线图原则上包含两个综合特征曲线，每一个都与图6中的相似，但是分别具有用于作业机械1的较小的工作转速范围。通过两级的调整传动装置16、20、21，这些综合特征曲线彼此错开，由此在相同的用于泵的总工作转速范围(“泵转速”68％～100％)中需要用于差速驱动装置5的与图6相比更小的构造尺寸。此外，可以在具有较小的系统功率的综合特征曲线中在磁场抑制范围中运行差速驱动装置5，因为在此时差速系统所需的转矩原则上小于其额定转矩。因此，在具有较小的系统功率的综合特征曲线中的工作转速范围大于第二综合特征曲线中的工作范围。两个综合特征曲线优选在滞后范围“H”中重叠，以便避免在两个综合特征曲线之间经常切换。但是滞后范围“H”到达功率上还更小的差速系统的载荷并且在不需要两个综合特征曲线重叠时可以更小或者可以完全取消。
图9示出具有减小的转速范围的差速系统的按本发明的实施方式。原则上动力传动系统构造为与已经在图5中示出的动力传动系统相同。在作业机械1(例如泵、压缩机或者风机)的管道系统29中，在作业机械之后集成有节流器22。因此可以将由作业机械1输送的流量进行节流，而不为此降低作业机械1的转速。该节流器22通常在转速不可变的驱动装置中使用，以便调节/控制输送的流量。节流器22可以具有极其不同的实施方式，其中，简单的活门为常见方案。
原则上也可在按图9的变型方案中附加地使用适配传动装置10。此外，也可在第二驱动元件或太阳轮9与差速驱动装置5之间设置离合器15和同步制动器14。另外，传动装置前置级16也不是必需的。
为了尽可能小地构造差速驱动装置5或变频器6a、19的大小，也可以使用电网逆变器6b替代整流器19并且因此系统可以电动式(+)和发电式(-)运行，由此，差速驱动装置5的大小显著降低。因此，基本转速(点“T”)回到工作转速范围中的中心，其中差速驱动装置5制动并且差速系统因此能尤其有效地运行。在此，小的或者由运行决定的所需的输送量变化(如在泵中)能够由节流器22补偿/调节。
一种用于扩大作业机械1的工作转速范围的可能性在于，如已经在图4中描述的，用于运行差速驱动装置5和变频器6a、6b或19的磁场抑制范围或所谓的87Hz特征曲线。
图10示出具有减小的转速范围的差速系统的另一变型方案。在此，代替图9的节流器22，在管道系统29中集成有阀、活门或者旁路32。因此，可以通过将不需要的输送流量34简单地分流来调节使用输送量33。
图11示出由图9得出的转速参数和功率参数。差速系统的所选的运行范围因此回到具有高的运行频率分布(“概率”)的范围中。一旦差速驱动装置在泵转速减少时达到基本转速(点“T”)，那么该差速驱动装置优选制动或停止。运行技术方面需要的较小的输送量通过激活(调节/控制)节流器22实现。在此，差速系统的转速基本保持不变。
图12示出由图9得到的用于所谓的涡轮泵的可能的转速参数和功率参数。在该应用情况中，系统优选在基本转速(电“T”)上方电动式(+)运行并且在基本转速下方发电式(-)运行。在此，在发电式运行中驱动机械4作为连接在电网12上的发电机进行工作。通过功率流颠倒，差速驱动装置(5)在作业机械转速在基本转速下方时保持为电动式(+)。由此获得在电方面简单的系统，该系统不需要电网侧的逆变器就可实现。但是因为在基本转速下方时发电机(4)和差速驱动装置(5)的功率流是反向的并且因此系统效率比在纯电动运行中差，所以只要运行技术方面可能，可在该运行方式中完全地或部分地以固定的转速，也就是说优选以停止的差速驱动装置5工作。那么在理想的情况下，运行点设计为，涡轮泵在基本转速时(点“T”)具有用于涡轮运行模式的最优的效率。
图13示出用于作为作业机械的内燃机23的差速系统的另一实施方式。因为内燃机23不连接在电网上，所以差速驱动装置5所需的能量取自于或输送给差速传动装置3的第一驱动元件。在此，两个发动机侧的逆变器6a借助直流中间电路连接，并且驱动另一差速驱动装置25。该另一差速驱动装置借助适配传动装置24与差速传动装置3的第 一驱动元件连接。示出为单级的适配传动装置24在需要时也可是多级的。因此能量回路是封闭的并且系统基本上与电网无关地可以不仅发电式(-)运行也可电动式(+)运行。如果内燃机23和差速驱动装置25的设计转速配合良好，那么可省略适配传动装置24并且差速驱动装置25直接地(借助离合器)耦联到内燃机23上。
在理想的情况下，差速系统的电部分(包括差速驱动装置5和25以及两个逆变器6a)也与电网连接。因此，例如能简单地实现图1至3描述的启动情况和/或(如在船舶驱动装置中常见的)供应电网。此外集成按图7的切换级也是可能的。
也可使用液压的调整传动装置代替差速驱动装置5和25以及两个逆变器6a。在此，差速驱动装置5和25由与压力管道连接并且优选在通流流量中皆可调节的液压的泵/马达组合体代替。因此，如在转速可变的电的差速驱动装置中一样可调整转速。这也适用于具有作为作业机械(4)的电机的应用中。
对于与差速系统组合的内燃机23的运行来说产生的重要优点在于，一方面可实现的高的启动力矩，并且另一方面内燃机在效率最优的范围中可运行，一旦差速系统负责作业机械1的转速适配。由于内燃机相对于与电网耦联的三相交流电机可转速可变地运行，获得扩大/改变系统综合特征曲线的广泛可能性。
在图15中示出用于衰减动力传动系统振动的调节系统。在差速驱动装置5上的转矩与整个动力传动系统中的转矩成比例，由此通过差速驱动装置5进行转矩调节/控制或动力传动系统振动衰减是可能的。在此，动力传动系统振动衰减可理解为有针对性地调节动力传动系统的旋转振动(作业机械1、驱动轴2、差速传动装置3、驱动机械4和差速驱动装置5)，该振动可能是恒定地或暂时地出现并且在整个动力传动系统或部分动力传动系统中导致不期望的负载。这通过给差速驱动装置5的转矩和/或转速调制相同频率的振动而实现。
这种不期望的动力传动系统振动或暂时的动力传动系统负载能通过由外部作用到作业机械1上的载荷在驱动轴2、差速传动装置3和 差速驱动装置5本身中或者通过驱动机械4产生，并且典型地在动力传动系统的转速或转矩特性中可见。
这优选地能通过在动力传动系统中的转速测量和/或振动测量检测或者通过在驱动机械4和/或在差速驱动装置5上的电流测量检测。直接检测转矩也是可能的，但是多数情况下只能耗费地实现。但是检测方式最终总是取决于在动力传动系统中所述衰减应当发生在哪个位置以及是否能充分利用耦联。
如果动力传动系统振动例如由于在作业机械1上的典型的运行特性导致，并且该振动应在其在驱动机械4上的作用中得到补偿，那么该振动能通过在差速驱动装置5上产生反相的转矩振动而减小或者去除。例如在压缩机中就是这样情况，其中，在活塞杆旋转时导致由结构决定的激振，该激振与活塞位置有明显关系。因为各激振总是出现在相同活塞位置，因此例如通过测量识别该圆周位置或旋转位置就足够能补偿该激振。识别该激振使得能同时选择性地补偿一个或多个振动。优选这通过活塞杆的位置检测实现或者通过上述的任一方法实现。需要的同步的和反相的转矩/转速适配通过常见的信号处理方法优选用振动器和陷波滤波算法实现，其用适当频率模拟并且评价测量的激振。由此在负反馈的系统中自动出现用于补偿而产生的振动的需要的幅值和相位，于是通过它们在差速驱动装置5上的调整机构得到控制。
如在图14中示例性地示出，比较电路30一方面被输送作业机械的要获得的固定的转速n₄并且被输送驱动轴2的转速n₂。调节装置31借助于差速驱动装置5的输入轴的由此求得的期望的转速n_期望和实际转速n₅通过变频器6控制差速驱动装置5，使得驱动机械4的振动尽可能良好地或按期望地衰减。参照图14描述的动力传动系统振动衰减也能独立于所有其他的前面所述的实施方式使用。