今天，在大多数领域中，人们认识到环境和气候是重要的方面。这在工业和运输业中特别重要，其次是出于减少电能、燃料的消耗和减少对环境有危害的废气排放的考虑。本发明通过使用这些大型机器组件(components)和构成(composition)帮助大型机器有效利用能源并使机器在高能源效率方式下运行，因此机器的起动、停止和运行可以通过有效利用能量而进行，这再次减少对环境有危害的废物排放。
用来控制例如在船舶中使用的重型机器的转速和功率的几种现有的系统，除机械负载控制以外都具有零转速或最大转速(100％)。这使得虽然船舶停止不动，但电动机以最大转速旋转，产生了由机械负载系统导致的机械损耗。另外，这类机器控制具有噪声问题。
在现有的机电系统中经常会出现与浪涌电流有关的问题。当电动机以直接启动连接时，将会有汲取了十倍于所谓的标称电流的浪涌过程，即电动机需要能够执行这一快速且巨大的加速的非常大的电流。根据电动机负载，该情况能持续例如半秒到几秒的时间。该短时间内的大功率加速需要大量可用功率，该可用功率在更多地控制加速的情况下能够被节省。
专利公开US 4,525,655中描述了具有两台电动机的电动机驱动系统，两台电动机一大一小，通过复杂周转轮系统(complex epicyclicalgear system)机械耦接到共用轴。小型电动机用于在处理开始时对大型电动机加速，因此避免了电动机起动(start-up)时的大功率消耗。转速计将信号发送到控制输送到两台电动机的功率的比较电路。当两台电动机的速度相等时，控制单元将会平衡输送到两台电动机的功率。其中的一台电动机优选具有的功率是另一台电动机功率的两倍。
专利公开GB 101,809中描述了借助辅助电动机(pony motor)来起动同步机器的系统。在辅助电动机帮助同步电动机达到要求的速度后，机械开关关闭辅助电动机。这一公开发表于1916年，并且表明辅助电动机的原理早已为人所知。
专利公开GB 539,203与涉及一大一小、用于印刷机或其它机器中的两台电动机(AC或DC)的驱动器的发明有关。两台电动机通过轴和电磁离合器而被连接在一起。断路器用来使电动机制动。反向开关用来使电动机反向。小电动机借助离合器起动印刷机，然后大电动机接替印刷机的运行并且借助离合器断开与小电动机的连接。
专利申请US 6,297,610B1描述了能够用来控制多个电气单元的系统。
因此，当机器将要停止工作时，需要电气驱动系统来降低或去除机械负载损耗，并且电动机的控制是简单的、符合成本效益的和免维护的。电动机空转时噪声水平高的问题优选要解决。同样要消除在许多可替换类型的电气驱动系统中电气干扰问题。也需要这样的系统，其中在仅向机器提供加速所必需的功率时，机器在多种转速之间软加速。

本发明通过提供在重型机器上无级调节转速和功率的系统来解决上文所述的问题，本发明不产生电气干扰并且比现有系统符合成本效益，其中重型机器具有紧凑且简单的设计，几乎没有复杂组件。这样的系统包含计算机控制系统、电气控制板和连接到要控制的处理机的电动机。解决上文所述的问题的系统能够用于，例如加工厂的通风设备，泵或压缩机的控制，飞机或船舶、风力涡轮机或水力发电站上的具有可调桨叶的螺旋桨的控制。以上所述的本发明的目的是通过提供上面提到并如权利要求限定的系统实现的。
因此，本发明提供了用来控制例如涡轮或螺旋桨等旋转处理机器的转速和功率的系统，其中旋转处理机器与至少一台电动机或发电机连接，并设计成以电动机给出的转速旋转。所述电动机或发电机连接到控制系统，并且电动机或发电机的转速被设计成通过控制系统控制。旋转处理机器包含设计为适应性的负载控制。控制系统连接到旋转处理机器，并且设计成控制旋转处理机器中的负载控制。因此，通过逐步调整电动机的尺寸和转速从而变化功率要求，人们用本发明实现了几种可选转速之间的软转换(soft transition)和低能耗。
在根据本发明的系统的优选实施例中，控制系统连接到第一控制板并设计成控制所述第一控制板，并且第一控制板连接到电动机并设计成控制所述电动机。
在根据本发明的系统的优选实施例中，第一控制板包括至少一组晶闸管和至少一个传感器，例如伴有控制电子器件的电流传感器。晶闸管使控制浪涌电流和起动转矩成为可能，因此该系统适用于可用电功率有限的设施。
在根据本发明的系统进一步的实施例中，控制板还包括至少两个触点，因此电动机或发电机收到关于它们将要达到的转速的信号。触点可以操纵需要大功率的相对较大的电动机。
在根据本发明的系统的优选实施例中，控制板包括至少两组晶闸管和至少两个传感器。晶闸管使控制电动机或发电机的浪涌电流和浪涌转矩(inrush torque)成为可能，因此该系统适用于可用电功率有限的设施。
在根据本发明的系统另一实施例中，控制板包括至少一个变频器和至少一个传感器，因此可以无级控制电动机或发电机的转速。
在根据本发明的系统的优选实施例中，所述系统包括通过轴相连的至少一台第一电动机或发电机和至少一台第二电动机或发电机。第二电动机或发电机被设计为帮助第一电动机或发电机实现高转速，以使第一电动机或发电机上的起动负载不会变得那么大，并使加速柔和并受控地进行。
在根据本发明的系统的另一实施例中，第一电动机或发电机和第二电动机或发电机分别连接到第一和第二控制板，并设计为分别由第一和第二控制板控制。
在根据本发明的系统的另一优选实施例中，第一电动机或发电机具有至少一个第一速度，并且第二电动机或发电机具有至少一个第二速度。
在根据本发明的系统的另一实施例中，第一电动机或发电机的功率比第二电动机或发电机的功率大三倍到十倍。
在根据本发明的系统的优选实施例中，晶闸管是三相反并联连接晶闸管或等效功率半导体。
在根据本发明的系统的优选实施例中，所述系统连接到具有50Hz频率的外部电源。
在根据本发明的系统的优选实施例中，旋转处理机器具有大于例如100kW的功率。
在根据本发明的系统的另一优选实施例中，所述控制系统连接到至少一个离合器并设计成控制至少一个离合器从而连接负载与电动机。
在根据本发明的系统的优选实施例中，旋转处理机器连接到齿轮，并且所述齿轮连接到电动机或发电机。齿轮使旋转处理机器和电动机或发电机之间的转速可适应。
在根据本发明的系统的另一实施例中，旋转处理机器连接到齿轮。所述齿轮连接到第一电动机或发电机以及第二电动机或发电机，使处理机器和电动机或发电机之间的转速可适应。
在根据本发明的系统的另一实施例中，该系统与远程控制系统连接，使该系统能够传输和接收信息。
在根据本发明的系统的另一实施例中，至少一台电动机或发电机通过轴连接到非电动马达(non-electric motor)或发电机，因此所述系统可以在多种转速之间变化，而且该非电动马达或发电机也可以用降低的性能运行整个系统。
在根据本发明的系统的另一实施例中，非电动马达由非电动力源操作，例如增压的油源(pressurized oil source)。
在根据本发明的系统的另一实施例中，非电动马达连接到转速传感器，因此可以监视和控制非电动马达的性能和运行。
附图说明
下面将参考以示例方式说明本发明的附图，对本发明进行详细描述。
图1是示出根据本发明的系统优选的第一实施例的原理图。
图2是示出根据本发明的系统的第二实施例的原理图。
图3是示出根据本发明的系统的第三实施例的原理图。
图4是示出根据本发明的系统的第四实施例的原理图。
图5是示出所有实施例中可能的替换设置电动机或发电机的原理图。
图6是示出根据本发明的系统的第五实施例的原理图。
图7是示出根据本发明的系统的第六实施例的原理图。
图8是示出根据本发明的系统的第七实施例的原理图。

图1示出根据本发明的系统的优选实施例的原理图。如图1所示，该系统为外部电源供电的三相交流电系统。外部电源的频率通常是50Hz，但也可使用其它频率，例如60Hz。纯正弦波形电流从电网直接汲取并输送到系统，并且由于系统不产生大量的电气干扰，因此不需要例如整流或滤波。几种电动机器可以作为电动机和发电机运行，这仅取决于作用于机械轴上的力的方向。这是图1到图8中标出的M1/G表示电动机或发电机的原因。
系统包括机械连接到齿轮G，并且将驱动处理机器P的三相(3～)两速电动机M1、M2，优选为异步电动机。第一电动机M1具有两种转速H、L，并且第二电动机M2也具有两种转速H、M。第一电动机M1相比第二电动机M2要大，即第一电动机M1相比第二电动机M2具有更大的功率。例如，在四极运行中，第一大型电动机M1具有1500kW的最大功率，在八极运行中，其具有400kW的最大功率。另一台小型电动机M2在四极运行中具有200kW的最大功率，在六极运行中其具有500kW的最大功率。上文所述的所有功率值基于50Hz、三相电流的电源。如果电源使用其它频率，则以上最大功率的数值示例将具有其它值。如上所述，电动机优选为异步电动机，但其也可能使用其它类型的电动机，例如同步电动机。如果本发明的用途是发电机，则电动机将成为发电机，于是系统将把能量输送回电网而不是仅仅消耗能量。系统的所谓电动机/发电机运行的组合是可行的，即功率流可以交替地沿两个方向流动。
齿轮G连接在两台电动机M1、M2之间，并给予电动机M1、M2永久机械连接。该机械连接是刚性轴形式。齿轮G的功能是使处理机器P和电动机M1、M2之间的转速匹配。所述系统同样将在没有齿轮G的情况下工作。决定是否在系统中使用齿轮G取决于处理机器P的特性。
离合器CL连接在齿轮G和处理机器P之间。离合器CL是电气控制的，并且可以在处理机器P不运行时断开，但在处理机器运行时连接。系统也将在没有离合器CL的情况下运行(即整个系统旋转)，或是在具有数个离合器CL的情况下运行，所述离合器CL例如可以连接到单独的电动机M1、M2和齿轮G之间。离合器CL的数量关系到评定价格、服务友好、磨损、损耗(效率)、寿命和功能性问题。
所述处理机器P是旋转机器，并且可以是例如船舶或飞机上的螺旋桨、通风设备、加工厂的泵或压缩机、风力涡轮机或水力发电机。处理机器P具有机电/液压负载控制/功率控制PC，使得通过调节例如螺旋桨上桨叶的角度来无级调节处理机器P的功率成为可能。
机电/液压负载控制PC是旋转机器，即处理机器P中的机械器件。负载控制PC用于调节系统中的功率，以及决定应具有的功率的方向。负载控制PC借助连接到计算机控制系统C的负载控制杆PP激活，如图1所示。负载控制杆PP在下面有更详细的描述。负载控制PC可以是不同的类型，例如节距控制、带有阀门(通常在泵和通风设备中)的节流控制、叶片控制、由阀门控制的循环/旁路控制、滑动控制(机电控制的螺旋压缩机的无级机械负载控制)或是利用判定单独的气缸是主动(active)或被动(passive)的数字控制信号来控制活塞机器和压缩机上所有气缸的气缸控制。上面描述的负载控制PC的所有这些可能的类型基本上可以由控制系统C以电信号无级控制。负载控制PC可以在-100％到+100％的范围内无级调节。-100％到+100％范围内的所有取值原则上都可以使用，因为负载控制PC的无级控制发生的阶跃小，例如为0、5％，但气缸控制的阶跃较大。
系统可以在没有负载控制PC的情况下使用，这带来更简单廉价、但灵活性低得多的系统。没有负载控制PC的情况下，阶跃响应的控制较粗略，并且人们仅得到处理机器P的步进式负载/功率控制。如果处理机器P的转速和功率控制有步进式阶跃的需要，则这样的系统也是可以使用的。没有负载控制PC的系统不是最佳的系统，但在某些情况下它已经足够好。带有或不带有负载控制PC的选择取决于处理自身，以及想要实现什么。改变处理机器P上从正电力方向到反方向的电力流方向的需求也可通过使用电动机M1、M2的线圈的电技术转换来实现，旋转方向因此转变(未示出)。
第一电气控制板U1连接到第一电动机M1并控制该第一电动机M1。第一电气控制板U1包括例如电流传感器等传感器CS，以测量电流和电压，并且计算功率，并且在给定的限制范围内提供电流。控制板U1还包括一组三相反并联连接的晶闸管T1和两个控制第一电动机M1转速H、L的电气触点S1、S2。要么连接触点S1或连接另一个触点S2，要么触点S1、S2都断开。触点S1、S2绝不能同时连接。控制板U1还包括未示出的本地控制单元，其处理来自传感器CS的信号、控制晶闸管T1并且计算单元中所配备的功率量。
控制第二电动机M2的第二电气控制板U2连接到第二电动机M2。第二控制板U2包括两组控制电动机M2的转速H、M的三相反并联连接的晶闸管T2、T3。晶闸管T2、T3的每一组都连接到每个传感器CS。控制板U2还包括未示出的本地控制单元，例如控制板U1中的本地控制单元。传感器CS和本地控制单元具有与第一控制单元U1中所述相同的功能。
三相反并联连接的晶闸管T1、T2、T3可以控制电动机M1、M2的起动电流和起动转矩，并且受控制系统C控制。使用晶闸管从而获得电动机的软起动是众所周知的。本领域技术人员将会认识到晶闸管T1、T2、T3将会最小化较大的浪涌电流，而且最小化起动时的转矩，以使电动机M1、M2获得软加速。该低起动能量使得系统适合于具有可用功率限制的薄弱电网，例如在船上或在电网薄弱的地理区域。该晶闸管控制具有两个任务；一个是在起动时提供软加速，另一个是在运行时保护电动机M1、M2并在系统受到给定的超负荷时提供即时断开。如果系统用于没有可用功率限制的设施，则晶闸管T1、T2、T3可以由更简单的起动系统替代，例如触点、Y/D起动器、电阻起动器、变压起动器或类似装置。
一个未示出的替换实施例是使用所谓的晶闸管T1、T2、T3的旁路。该替换实施例包括使用与晶闸管T1、T2、T3并联的触点，在晶闸管T1、T2、T3执行其在电动机M1、M2起动和加速的工作时由这些触点接替晶闸管T1、T2、T3，即所有电流通过触点而不是晶闸管T1、T2、T3。这一未示出的可替换实施例的优点是它减少了特定单元的功率损失，但不改变功能性。
如图1所示和上文所述，两块控制板U1、U2具有不同的配置。第一控制板U1只具有一组反并联连接的晶闸管T1和两个机械触点S1、S2，而另一块控制板U2具有两组反并联连接的晶闸管T2、T3。第一电动机M1如上所述是相对较大的需要很多功率的电动机，并且因此最优选的是使用触点S1、S2控制速度，另外这也是便宜的解决方案。另一台电动机M2相比第一电动机M1是相对较小的电动机，且不需要如同在第一控制板U1中那样使用触点所必需的如此多的功率。因此以两组反并联连接的晶闸管T2、T3足以控制另一台电动机M2的速度。另一个控制板U2因此是没有机械活动部件的单纯的电气控制板，这使得其简单并且适合控制另一台电动机M2。控制板U2还具有的优点是其可以在控制板U1之前在同一时间临时启动两种速度，从而给予两种速度之间无滑动的软转换。
在可替换实施例中(未示出)，电动机M1、M2都由与第一控制板U1同类型的控制板控制，电动机M1、M2都可由与第二控制板U2同类型的控制板控制，或第一电动机M1可由与第二控制板U2同类型的控制板控制，而第二电动机M2可由与第一控制板U1同类型的控制板控制。这些可替换实施例是可行的实施例，但都不是特定的最优组合。优选的和最优的实施例在图1中示出，并且如上所述，在该实施例中，第一电动机M1由第一控制板U1控制，而第二电动机M2由第二控制板U2控制。
在本发明中，控制系统C控制了控制板U1、U2和处理机器P中的负载控制PC。控制系统C包括控制了控制板U1、U2的基于计算机的控制系统和负载控制PC，以及系统操作员的用户界面。操作员的用户界面通常是计算机屏幕。用户界面包括用来选择模式(转速)0(零)、L(低)、M(中)、H(高)的命令按钮，用来指示功率的图形指示器以及负载控制杆PP，从而改变和控制处理机器P的负载。通过致动负载控制杆PP，控制系统C向负载控制PC发出命令信号，从而控制例如螺旋桨叶片的角度。如上所述，负载可以在-100％到+100％范围内无级控制。负载控制杆PP具有三个不同的主位置：FOR(正向)、N(中间)和REV(反向)。当负载控制杆PP处在位置N时，向负载控制PC发出零命令，然后电动机M1、M2以选择的转速运行，但处理机器P不执行任何工作。当负载控制杆PP处在位置FOR时，向控制PC发出最大正命令，然后电动机M1、M2以选择的转速和满正向功率(满正功率)运行。当负载控制杆PP拉向位置REV时，功率的方向将会逐渐转变，而且负载控制PC提供来自处理机器P、与所选转速相关的最大反向功率。图形指示器Power随时给出提供给处理机器P的功率量的图形显示。
命令按钮0、L、M、H是例如在计算机屏幕上的按钮，这些按钮由操作员用来选择处理机器P将要处于的模式，即该处理机器P将要具有的转速。图1中示出四种不同的转速作为例子，但具有其它数量的转速从而在其中选择也是可行的。然而，转速不能是任意的转速，因为转速由电动机M1、M2的极数和电源频率决定。如果，例如变频器FC或非电动马达HM用来取代控制板U1、U2中的晶闸管T1、T2、T3，则人们可以在低转速范围内以任意转速通过最小的驱动电动机M2补充正常转速。另外，电源主频率可以在50Hz到60Hz之间变化。这将在转速0、L、M、H之间给予更多的浮动转换并增加系统的灵活性。这样的浮动频率在封闭的设施，例如船舶中是可行的。使用变频器FC时的情况在下面的图3中更详细地描述。
在操作员按下特定的命令按钮0、L、M、H后，屏幕上按钮中的灯将会确认系统已达到选择的模式(转速)。命令按钮0给出零转速，命令按钮L给出低转速，命令按钮M给出中等转速，并且命令按钮H给出高转速。如图1所示，第一电动机M1具有转速H和L，而第二电动机M2具有转速H和M。另外，负载控制杆PP用于控制功率。图1中实施例的四种模式下的转速和功率的数值示例在下面的表1中示出。如上所述，所述系统通常以50Hz的电源频率运行，但其它频率也是可行的。表1也示出了电源频率为60Hz时的功率和转速，但接下来，50Hz将会作为起动点使用。
表1
  模式   0   L   M   H   工作的电动机  (图1)   -   M1   M2   M1、M2
  模式   0   L   M   H   功率(kW)  (50Hz)   0   0-400   0-500   0-1500   转速(rpm)  (50Hz)   0   750   1000   1500   功率(kW)  (60Hz)   0   0-480   0-600   0-1800   转速(rpm)  (60Hz)   0   900   1200   1800
如上面的表1所示，系统在模式0关闭，电动机M1、M2不旋转而且不输出功率。在模式L，第一电动机M1以低转速旋转(750rpm)。因此，处理机器P的功率在0到400kW之间，取决于通过负载控制杆PP选择的负载控制PC的负载级。在模式M，第二电动机M2以中等转速(1000rpm)旋转。因此，处理机器P的功率在0到500kW之间，取决于负载控制PC的负载级。如果选择的模式是H，则第一电动机M1以高转速H(1500rpm)旋转。高转速H下处理机器P的功率在0到1500kW之间，取决于负载控制PC的负载级。
以上说明仅描述了各选择模式的转速和功率，但描述这些不同模式之间的转换同样重要。如果操作员设置系统处于模式0，则控制系统C的界面的指示灯将会点亮，从而表明系统处在所选择的模式。如果操作员之后按下命令按钮L，系统将从模式0转为模式L。这种从模式0到模式L的转换可以称作TR1。然后当来自控制系统C的控制信号启动第一控制板U1中的晶闸管T1和触点S2时，第一电动机M1从转速0加速到转速L(750rpm)。由于晶闸管T1的性质为本领域技术人员所熟知，第一电动机M1将因此以受限的起动电流软加速，直到它达到需要的转速L。由于两台电动机M1、M2通过轴机械地连接，第一电动机M1也将以转速L与第二电动机M2一同旋转。
在上文所述的转换TR1中，控制系统C具有通过减少负载控制PC来减少加速能量需求的可能性。高加速能量需要大量已产生并可用的能量。如果没有足够的可用能量，那么就需要减少加速能量。这可以用两种方式完成。第一种方式提供控制系统C向负载控制PC发出命令，从而通过将负载控制PC向0调节来减少负载。这由控制系统C自动地和暂时地支配负载控制杆PP来完成。控制系统C从远程控制系统RC得到关于可用能量的信息。减少加速能量需求的第二种方式涉及离合器CL的使用。控制系统C向离合器CL发出开启的命令，使机器M1、M2上所有负载被去除。达到转速L之后，控制系统C可以向离合器CL发出命令从而再次连接，并提高负载控制PC的负载级达到需要的等级。通过引入所谓软离合器，重新连接将会以更柔和的方式进行，即非直接机械连接。术语软离合器为本领域技术人员所熟知。在执行这些操作后，系统将处在模式L，电动机M1、M2具有转速L＝750rpm并且可以用负载控制PC在0kW到400kW之间无级控制功率。
如果操作员在系统已经处在模式L时启动命令按钮M，则控制系统C断开晶闸管T1和触点S2，并同时接合第二电动机M2的第二控制板U2中的晶闸管T3。在该转换模式的开始，称为TR2，电动机M1、M2都具有低转速L，例如750rpm，如上所述。在与晶闸管T3接合时，系统使第二电动机M2加速到转速M，1000rpm。于是，系统也使第一电动机M1以转速M旋转。系统功率可因此借助负载控制PC在电动机M2提供的0kW到500kW之间无级控制。通过这种方式实现了转速L和转速M之间的软转换。
转速M和转速H之间的转换以稍有不同的方式发生。该转换被称为TR3，其基础是电动机M1、M2以转速M运行，且晶闸管T3连接，而其它的晶闸管T1、T2和触点S1、S2断开。在转换TR3中，第二电动机起辅助电动机的作用，并且是帮助第一电动机M1达到高转速H的助力电动机。当操作员启动控制系统C中的命令按钮H时，晶闸管T3断开而同时晶闸管T2连接。第二电动机M2加速到转速H。控制系统C监控该加速并且在其识别出电动机M1、M2已达到转速H时，该控制系统C接合连接到第一电动机M1的第一控制板U1中的晶闸管T1和触点S1。然后晶闸管T2将在此基础上被断开，并且电动机M1在没有实际的起动电流的情况下软同步到电网。然后电动机M1、M2以固定的高转速H，1500rpm运行，并且系统功率可以在0kW到1500kW之间通过负载控制PC来改变。
从模式H到模式M、从模式H到模式L、从模式H到模式0、从模式M到模式L、从模式M到模式0、从模式L到模式0、从模式0到模式M和从模式0到模式H的转换由与上述相应的方式完成，并因此将不再进一步详细叙述。
如图1所示，远程控制系统RC连接到系统。该远程控制系统RC与系统其余部分交换信息，并向系统其余部分发出关于例如向系统其余部分供电的电网和该电网容量大小的信息。这样的远程控制系统RC阻止系统从电网中获得多于可用能量的能量，即在系统中产生阻止超负荷的负载或功率控制。
图1中详细描述的组件和功能，以及可替换配置对图2-8中示出的实施例来说也是有效的。因此，下面将只描述图1中的实施例与相应的其它实施例之间的实质区别。
图2示出了本发明的第二实施例，除控制板U2和电动机M2的转速之外，该第二实施例与图1中所示实施例非常相似。图2中的实施例是图1中优选的实施例鉴于组件数量和价格的简化方案。图2所示系统的组件与上面详细描述的图1中的组件相同，并且因此将不在图2中进一步描述。控制板U2控制第二电动机M2，与图1中相似。控制板U2包括传感器CS和一组反并联连接的晶闸管T2(与图1中的两组晶闸管不同)。仅一组晶闸管T2的选择涉及仅有一种转速的第二电动机M2。控制面板C具有命令按钮0、L、M、H，并且控制面板C上的命令按钮M对应电动机M2的转速H。仅有一种转速的电动机M2相比图1中的对应电动机M2是简单和便宜的电动机。模式以及多个模式之间的转换与图1中所述近似。
图3示出了与图1相比改变了控制板U2和电动机M1、M2转速的第三实施例。图3中的控制板U2包括测量电流和电压并计算功率的传感器CS。除传感器CS之外，控制板U2还具有变频器FC。第一电动机M1可以运行在转速H和M，而第二电动机M2是具有转速L的单速电动机。通过变频器FC，无级控制第二电动机M2的转速从零转变为转速H。第二电动机M2上的转速由控制系统C远程控制。变频器FC的使用提供了自由调整转速的升高和降低，以及使电动机M2停驻于所需转速的可能性。变频器FC也有助于使第一电动机M1在其没有负载并由其自身的控制面板U1控制的情况下加速到所需转速。
涉及变频器的已知问题是它们可以在电网产生大量干扰。在本发明中该问题除了通过使用具有变频器FC的第二控制板U2之外，还通过使用具有晶闸管T1和触点S1、S2的第一控制板U1来解决。功率因此从电动机M2转移到高速或中速运行的电动机M1。变频器是标准组件，并且对变频器类型和品牌作出选择对于本领域技术人员来说是简单的。
图4中阐明了根据本发明的第四个可行的实施例。该实施例除电动机M1、M2之外与图1所示实施例非常相似。大型电动机M1具有高转速H，而小型电动机M2具有两种转速H和L。这里，第二电动机M2也作为助力电动机，从而帮助第一电动机M1达到高转速H。由于电动机M1、M2的转速，控制面板C具有三个用来选择模式的命令按钮0、L、H。不同转速之间的转换与图1中所示相似。
图1-4和图6中示出了第一电动机M1通过轴机械连接到齿轮G，并且第二电动机M2也通过轴机械连接到相同的齿轮G。可替换的简化配置是通过轴但不通过齿轮G将第二电动机M2连接到第一电动机M1，因此第一电动机M1具有两个轴。这样的可行的配置在图5中示出。图5中的电动机M1、M2是单速电动机，即电动机M1具有转速H而电动机M2具有转速L。这也反映到仅有三种可选模式0、L、H的控制系统C中。与其它实施例相比，这种方案仅是一种机械改变，其由于齿轮G而在机械上更简单，但未给出其它与控制有关的改变。图5所示的实施例也是通过取消齿轮G和离合器CL来简化的，与其它实施例中相似。图5所示的这种简化配置可以作为图1-4和图6中示出的所有实施例的可替换和简化的配置。
图6示出了本发明的第五实施例。如图所示，该实施例包括四台电动机M1、M2、M3、M4，而不是上文所述的实施例中的两台电动机。四台电动机M1、M2、M3、M4是具有相似特性的双速电动机。甚至在每个电动机中可以用到单速和三速。图6示出的电动机M1、M2、M3、M4具有高低两种转速H、L，但其它的转速选择也是可行的。控制板U1、U2、U3、U4连接并控制电动机M1、M2、M3、M4。所有这些控制板U1、U2、U3、U4具有相同的结构和功能。这四块控制板U1、U2、U3、U4各具有一组反并联连接的晶闸管T1、T2、T3、T4，传感器CS和两个触点S11和S12、S21和S22、S31和S32、S41和S42。控制板U1、U2、U3、U4应当具有相似的结构和功能，但与已描述的结构不同，例如(未示出)它们可以具有两组反并联连接的晶闸管和两个传感器。控制系统C控制所述控制板U1、U2、U3、U4。图6中实施例的功率和转速的无级控制以与上文所述的实施例相同的方式进行。图6中，所述系统包括四台电动机，但可以使用在二到十之间任意数量的相同的并联电动机。图6的控制系统C中增加了其它实施例中没有的开关和指示器D。开关/指示器D在用户的启动下具有动态功能，根据处理机器P输出功率的大小连接电动机M1、M2、M3、M4中的一到四个。图6的实施例主要用于需要处理机器P向多个驱动电动机分配大量功率的场合。
图6中所示配置中未示出的一种可替换示例是除四个电动机M1、M2、M3、M4之外增加第五电动机。增加的第五电动机将是小型频率控制电动机，如图3所示。
图7示出了本发明的第六实施例，其中所述系统仅包括单个电动机M1。电动机M1是具有高低H、L两种转速的双速电动机。也可以使用三速或四速电动机。因此，控制板U1也必须扩大。与上文所述的实施例相似，电动机M1也由控制板U1控制。控制板U1包括两个传感器CS和两组反并联连接的晶闸管T2、T3。控制板U1的可替换结构(未示出)可容纳传感器CS、一组反并联连接的晶闸管和两个触点。控制板U1由具有与上文所述系统相同结构和功能的控制系统C控制。由于电动机M1具有两种转速H、L，控制系统C中仅有在模式0、L和H之间给出选择的三个命令按钮。在这些实施例中，与使用辅助电动机的其它实施例不同，晶闸管T2、T3单独产生电动机M1的所有的加速度，并且负责系统的操作。图7所示的该系统对电网提供更大的负载并相对上文所述的实施例来说需要更强大的电网。
图8示出了本发明的第七实施例，该实施例是图3所示实施例的变型。第七实施例中该系统具有非电动马达/涡轮HM，从而取代了图3中的变频器FC。该非电动马达/涡轮HM通常是液压或气动运行的，但也可以使用其它类型的非电动马达/涡轮。该非电动马达/涡轮HM由分离的动力源S操作。由于是非电动的，该非电动马达/涡轮HM需要测量其工作的转速传感器SP。转速传感器SP提供非电动马达/涡轮HM的电气监控。非电动马达/涡轮HM受控制从而可以使转速从0转换为L和从0转换为H，并且非电动马达/涡轮HM也可以用降低的性能运行整个系统。返回值R是自非电动马达/涡轮返回的操作中值的总额，并且可以通过例如泵反向循环到动力源S。
电动机M1是具有转速H和L的双速电动机或发电机，并由包含两组反并联连接的晶闸管T2的控制板U1控制，每个T2都连接到传感器CS。控制系统C以与上文所述的其它实施例中相同的方式控制所述控制板U1、电动机M1和马达/涡轮HM。电动机M1原则上可以具有一到四种转速。
根据本发明的所述系统中使用的组件可由同类组件替换，并且本领域技术人员将认识到各种组件的何种类型和品牌将是优选的。连接到控制系统C的软件是例外，其是非标准软件。