CN1596500B - 船舶驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶驱动装置，其具有至少一个船用螺旋桨(8)和至少一个可驱动所述至少一个船用螺旋桨(8)的电动机(7)以及一变流馈电的电源，该电源可向所述至少一个电动机(7)供电并包括至少一个作功机械和至少一个被其驱动的发电机，其中，所述至少一个电动机(7)和所述至少一个发电机设计成交流同步电机。为了将上述类型的船舶驱动装置改进成比迄今已公知的船舶驱动装置更节省空间位置和重量以及具有更高的效率，本发明建议，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机(7)和/或所述至少一个设计成交流同步电机的发电机具有一旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)，并且每个旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)设置在一真空绝缘的低温恒温器(14)中，该旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)借助该低温恒温器可被深度冷却到15至77K。

Description

船舶驱动装置
技术领域
本发明涉及一种船舶驱动装置，其具有至少一个船用螺旋桨和至少一个可驱动所述至少一个船用螺旋桨的电动机以及一变流馈电的电源，该电源可向所述至少一个电动机供电并包括至少一个作功机械和至少一个被其驱动的发电机，其中，所述至少一个电动机和所述电源的至少一个发电机设计成交流同步电机。
背景技术
业已公知的船用柴油机电力推进装置的供电源具有一些安设在船体的适当位置上的同步发电机。它们可向同步电动机或异步电动机变流供电。所述驱动船用螺旋桨的电动机例如可作为舷内发动机设置并通过轴装置驱动所述船用螺旋桨。
此外，还公知有吊舱式驱动装置，它们具有设置在可转动的发动机吊舱内的异步电动机或永久励磁的同步电动机。该发动机吊舱设置在船体外并可设计成带有一个或两个船用螺旋桨。电动机的损耗热在此仅仅通过发动机吊舱的外表面排放到海水中。所述异步电动机和发电机具有空气-水-热交换器。
此外，由日本专利文献JP 63217969和JP 04304159公开了用于两个船用螺旋桨的船舶驱动装置。一个所谓的“同极电动机”属于这两个船用螺旋桨。该同极电动机由两个借助电刷被相互反向的直流流过的盘型转子或圆柱形转子组成。在这两个转子中，由一超导线圈的磁场产生一扭矩。
发明内容
从上述类型的现有技术出发，本发明的目的在于，对上述类型的船舶驱动装置作进一步改进，使之在节省空间位置和重量的情况下具有更高的效率。
上述目的按照本发明这样来实现，即，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机和/或所述至少一个设计成交流同步电机的发电机具有一旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组，并且每个旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组设置在一真空绝缘的低温恒温器中，该旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组借助该低温恒温器可被深度冷却到15至77K。
当现有技术中已公知的吊舱式船舶驱动装置与本发明的船舶驱动装置具有基本上相同的功率和转速时，本发明船舶驱动装置的电动机壳的直径与螺旋桨外径的比例值相对于现有技术中的在35％至40％之间的比例值减小到了30％。与现有技术中已公知的例如总重大约为310吨的船舶驱动装置相比，按照本发明的船舶驱动装置的重量减少到100吨至200吨。此外，本发明船舶驱动装置的电动机的效率与现有技术的97.5％相比增大到99％。在结构尺寸和总重量方面的明显减小(减小系数大约为2或更高)导致，要么提高了船体的可用空间，要么在船体的可用空间保持不变的情况下可将船体设计得更小。发动机座的构造也可不用太复杂和麻烦，这会带来显著的经济效益。基于无功率损耗的励磁，船舶驱动装置的效率变得更高，冷却成本也得以减小。
按照本发明船舶驱动装置的一种有利的实施方式，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机和/或所述至少一个设计成交流同步电机的发电机具有由铜制聚束导线制成的一气隙交流绕组，该气隙交流绕组设置在一转子和一叠片状磁轭之间的一环形间隙中。在这种定子气隙绕组上没有设置作为有效噪声源的铁芯齿。因此，电动机和发电机可更安静地运转。基于较小的转子重量，所产生的振动可明显减小。由于同步电抗小，可产生很高的短时扭矩或短时倾覆力矩。与现有技术相比，允许在转子和定子之间有更大的在5至50毫米之间的空气间隙。由于允许因螺旋桨力造成的轴挠度和扭曲度可以有更高的公差，因此可显著简化装配。
业已证明特别有利的是，所述旋转的励磁绕组的高温超导体导线由以银合金为基的Bi2Ba2Sr2Cu3Ox或B2Ba2SrCu2Ox制成的多股带状导体，镀有YBa2Cu3Ox材料薄膜的钢带、镍带、含镍合金所制带材或银带，或者MgB2超导体构成。
为了使高温超导体结构形式的电动机具有尽可能小的外径，比较适宜的是，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机或发电机的具有由高温超导体导线制成的旋转励磁绕组的转子设计成6极至12极，优选为8极。
按照本发明船舶驱动装置的另一改进设计，每个低温恒温器由一冷却剂循环回路提供冷却剂。
为了提高所述冷却装置的运行可靠性，比较有利的是，每个低温恒温器由至少两个冗余的冷却剂循环回路来提供冷却剂。
作为在所述冷却剂循环回路中的位于一冷却头和一连接到所述低温恒温器的传输耦合器之间的冷却介质，比较适宜的是采用低温氦气或氢气。
也可另外选择将所述冷却剂循环回路在一冷却头和一连接到所述低温恒温器的传输耦合器之间设计成按低温-热管-原理工作，并由此使得诸如液氖、液氢、液氮或液态混合气的液态冷却剂输入所述传输耦合器中，而汽化后的冷却剂则返流回到所述冷却头中。
每个冷却剂循环回路的冷却头可简便地借助一个被循环冷却的压缩气体循环回路来运行。
所述冷却头的压缩气体循环回路借助一个总的冷却水源、海水实现循环冷却，或间接地通过一本身与被海水环绕的船舶外表面热连接的热交换装置来实现循环冷却。
当该船舶驱动装置设计成吊舱式驱动装置，且所述至少一个设计成交流同步电机的并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组的电动机安装在一设置在船体之外的发动机吊舱中时，通过由此可实现的高功率密度，所述至少一个电动机的外径小于船舶螺旋桨外径值的32％。从而与现有技术相比显著提高了按照本发明设计的吊舱式驱动装置的液压效率。
当所述各冷却剂循环回路的冷却头设置在所述吊舱式驱动装置的一个可旋转的方位模块中时，使得该冷却头容易被接触够到。此外还可取消旋转耦合装置。
也可另外选择将所述各冷却剂循环回路的冷却头设置在所述吊舱式驱动装置的一个支柱模块中。在此情况下，该冷却头也容易被接触够到，从而便于冷却设备的维护保养。
此外，根据具体的要求，所述各冷却剂循环回路的冷却头可靠近所述传输耦合器地设置在所述吊舱式驱动装置的发动机吊舱中，通过该传输耦合器可将冷却剂导入所述容纳旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组的低温恒温器中。
当所述压缩气体循环回路连同所述冷却头设置在所述吊舱式驱动装置的可旋转的方位模块之上或之中时，也进一步使得冷却装置容易被接触够到并便于维护保养。
上述结构的吊舱式驱动装置的运行可靠性可由此得以提高，即，所述唯一一个设置在所述吊舱式驱动装置的发动机吊舱中的电动机的低温恒温器由两个分别配备有一冷却头的冷却剂循环回路提供冷却剂。这两个冷却剂循环回路在冷却所述低温恒温器方面相对冗余。
当在所述吊舱式驱动装置的发动机吊舱上设有两个同向或反向旋转的船用螺旋桨，并且这两个船用螺旋桨分别与两个相互独立地设置在所述发动机吊舱中的电动机中的其中一个相配置，同时这两个电动机的两个转子分别设置在一个低温恒温器中时，可在具有和现有技术中吊舱式驱动装置相同体积尺寸的情况下具有更高的冗余度。在此，由于所述两个船用螺旋桨可相互反向旋转，可实现更高的水动力效率。
为了提高上述设置在发动机吊舱中的两个电动机的运行可靠性，比较有利的是，所述两个低温恒温器分别通过一冷却剂循环回路与各自的一个冷却头连接。
当所述两个低温恒温器分别通过一冷却剂循环回路与它们共同的唯一一个冷却头连接时，可简化对于所述冷却装置的结构设计。
比较有利的是，各冷却头分别配置有一个压缩气体循环回路。
所述压缩气体循环回路例如可借助一整体式海水冷却循环回路来循环冷却。
各压缩气体循环回路也可另外选择通过一整体式淡水循环回路来循环冷却，其中，为将热量从所述压缩气体循环回路传递到所述整体式淡水循环回路中设有一气-水-热交换器。
当所述整体式淡水循环回路具有另一热交换器并借助它与海水传热连接时，可简便地实现将热量从所述整体式淡水循环回路中排出。
当所述整体式淡水循环回路的另一热交换器靠近所述吊舱式驱动装置的支柱模块的壁设置并通过该壁可借助海水来循环冷却时，可以一种结构设计上不太复杂并因此有效的方式将热量从所述整体式淡水循环回路中排放到周围的海水中。
此外，按照相应的具体要求，比较有利的改进设计在于，各压缩气体循环回路具有一整体式气-水-热交换器，该热交换器靠近所述吊舱式驱动装置的支柱模块的壁设置并与之传热连接，而且可通过该壁借助海水来冷却。由此可不用中间连接其它循环回路地将热量从所述压缩气体循环回路中直接排放到海水中。
按照本发明船舶驱动装置另一种有利的实施方式，所述冷却头设置在所述支柱模块中，而所述压缩气体循环回路则设置在所述吊舱式驱动装置的可旋转的方位模块之中或之上。
也可另外选择将所述冷却头靠近所述传输耦合器地设置在所述吊舱式驱动装置的发动机吊舱中，而所述压缩气体循环回路则设置在所述吊舱式驱动装置的可旋转的方位模块之中或之上。
作为将本发明的船舶驱动装置设计成吊舱式驱动装置的替代实施方式，也可将所述至少一个设计成交流同步电机的并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组的电动机安装在船尾的一尾轴管中。
另外，所述至少一个设计成交流同步电机的并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组的电动机也可设计成舷内电动机，它通过一轴装置可驱动与之配置的船用螺旋桨。
所述船舶驱动装置的电源可有利地由一作功机械和一发电机构成，该发电机的容纳有旋转的励磁绕组的低温恒温器与所述电动机的低温恒温器由一个为它俩所共用的冷却剂循环回路来提供冷却剂。
为提高船舶驱动装置的运行可靠性，比较适宜的是，所述发电机的低温恒温器与所述电动机的低温恒温器由两个为它俩所共用的相互冗余备用的冷却剂循环回路提供冷却剂。
为利用重力简便地实现冷却剂的输送，比较适宜的是，每个冷却剂循环回路的冷却头沿垂直方向设置在其垂直方向的位置最高的、并由该冷却剂循环回路来提供冷却剂的低温恒温器的上方。
按照本发明的另一有利的实施方式，所述吊舱式驱动装置的发动机吊舱中的具有各自的一个冷却剂供应源的各电动机也配置有各自的一个电源。
附图说明
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，附图中：
图1是一个设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第一种实施方式的横断面示图；
图2是所述设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第二种实施方式的纵向断面示图；
图3是所述设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第三种实施方式的纵向断面示图；
图4是所述设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第四种实施方式的纵向断面示图；
图5是所述设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第五种实施方式的纵向断面示图；
图6是所述设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第六种实施方式的纵向断面示图；
图7是图6所示设计成吊舱式驱动装置的本发明船舶驱动装置的第六种实施方式的横断面示图；
图8是一个安装在船尾的一尾轴管中的本发明船舶驱动装置的纵向断面示图；
图9是所述安装在船尾的尾轴管中的本发明船舶驱动装置的另一实施方式的纵向示图；
图10是配备有一舷内发动机的本发明船舶驱动装置的纵向示图。
具体实施方式
图1以横断面的形式示出作为本发明第一种实施形式的设计成吊舱式驱动装置1的船舶驱动装置，它具有一设置在一船体3下方的发动机吊舱2。所述船体在图1至图7中以虚线示出并仅仅局部示出。
在船体3内，所述吊舱式驱动装置1具有一可旋转的方位模块4。该方位模块4借助于一支柱模块5穿过船体3地与一发动机吊舱2固定结合。
所述吊舱式驱动装置1相对于船体3可绕一垂直的轴线转动。这一点由图2至图6中的圆圈箭头6示出。
在图1中示出的吊舱式驱动装置1具有一设置在所述发动机吊舱2中的电动机7。借助该电动机7可驱动一可旋转地设置在发动机吊舱2后端的船用螺旋桨8。
为此，所述设计成交流同步电机的电动机7具有一8极转子9。该转子配备有由高温超导体导线制成的可旋转的励磁绕组10。
所述高温超导体导线可由以银合金为基的Bi2Ba2Sr2Cu3Ox或B2Ba2SrCu2Ox制成的多股带状导体，镀有YBa2Cu3Ox材料薄膜的钢带、镍带、含镍合金所制带材或银带，或者MgB2超导体构成。
所述设计成交流同步电机的电动机7另外还具有由铜制聚束导线制成的一气隙交流绕组或定子绕组11，该气隙交流绕组11设置在所述配备有由高温超导体导线制成的旋转励磁绕组10的8极转子9和一叠片状磁轭13之间的一环形间隙12中。
所述具有由高温超导体导线制成的旋转励磁绕组10的8极转子9被容纳在一真空绝缘的低温恒温器14中，该旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组10借助该低温恒温器14可被深度冷却到15至77K。
所述低温恒温器14通过与所述8极转子9的中央纵轴线同心设置的一传输耦合器15被包括到一冷却剂循环回路16中。在该冷却剂循环回路16中集成有一个冷却头17，该冷却头17借助一个包括有一压缩机19和一气-水-热交换器或冷却器20的压缩气体循环回路18按照吉福德-麦克马洪(Gifford-MacMahon)原理、斯特林(Stirling)原理或脉动管(Pulsetube)原理工作。
作为在所述冷却头17和所述转子一侧或低温恒温器一侧的传输耦合器15之间设置的所述冷却剂循环回路16可采用低温氦气或氢气作为冷却介质。此外，所述冷却剂循环回路16设计成可按低温-热管-原理工作，它可将诸如液氖、液氢、液氮或液态混合气的液态冷却剂输入所述低温恒温器14或所述传输耦合器15中，蒸发后的氖气、氢气、氮气或混合气然后从该低温恒温器14或传输耦合器15中返流回到所述冷却头17中。
在图1所示实施方式中，所述压缩气体循环回路18包括所述冷却头17均很容易被接触够到地设置在所述吊舱式驱动装置1的可旋转的方位模块4之中或之上。由此可取消旋转耦合装置。
图2中以纵向断面示图所示实施形式的吊舱式驱动装置1具有两个相互独立的电动机21，22。它们可分别驱动可旋转地支承在发动机吊舱2的后端和前端的两个船用螺旋桨23，24。这两个船用螺旋桨23，24可设计成相互反向旋转。在图2中还示出了所述两个电动机21，22的两组交流引线25，26。每个电动机21，22具有一单独的低温恒温器27，28。每个低温恒温器27，28通过所述传输耦合器15与一冷却剂循环回路29，30连接。在每个冷却剂循环回路29，30中分别设有一冷却头31或32。每个冷却头31或32又分别与一压缩气体循环回路33，34连接。
所述两个压缩气体循环回路33，34设置在所述方位模块4中，而所述两个冷却头31，32则设置在所述吊舱式驱动装置1的支柱式模块5中。这使得它们容易被接触够到并便于维护保养。由于所述两个电动机21，22的两个8极转子9相互独立地被馈予冷却剂，与图1所示实施方式相比，提高了所述吊舱式驱动装置1的可用性。
当每个电动机21，22分别通过各单独的滑环或变流器来馈电时，可进一步提高可用性。图2示出了一简单的变流器馈电电源，它同时向两个电动机21，22馈电。
在图3中以纵向断面视图示出了图2所示吊舱式驱动装置1的一变型结构。其中，所述两个电动机21，22的低温恒温器27，28由两个冷却剂循环回路29，30来提供冷却剂。但与图2所示实施方式不同的是，这两个冷却剂循环回路29，30与一个为它们所公用的冷却头35相连。该冷却头35设置在吊舱式驱动装置1的发动机吊舱2内靠近低温恒温器27，29的传输耦合器15处。
所述冷却头35本身通过一压缩气体循环回路36来冷却。该压缩气体循环回路36带着其主要组成构件设置或安置在所述吊舱式驱动装置1的方位模块4之中或之上。
所述压缩气体循环回路36借助一整体式海水冷却循环回路37来冷却。该整体式海水冷却循环回路37通过一热交换器单元38将热能从压缩气体循环回路36中吸走。所述整体式海水冷却循环回路37的主要组成构件也设置在所述吊舱式驱动装置1的方位模块4之中或之上。
在图3所示实施方式中，为提高运行可靠性，向与所述两个低温恒温器27，28相配置的两个冷却剂循环回路29，30提供支持的构件可设置成冗余或双份。
在图4所示吊舱式驱动装置1的实施方式中，所述冷却头35也设置在发动机吊舱2内靠近相对于两个电动机21，22的转子9的转子轴线39同心设置的所述传输耦合器15处。所述与该冷却头35相配置的压缩气体循环回路36通过一设置其中的气-水-热交换器40来循环冷却，该气-水-热交换器40也是一整体式淡水循环回路41的组成部分。
对所述整体式淡水循环回路41的冷却借助另一热交换器42来进行。该热交换器42与所述吊舱式驱动装置1的支柱式模块5的壁43传热连接，并因此可通过该壁43借助海水来循环冷却。
所述压缩气体循环回路36以及所述整体式淡水循环回路41的主要组成部件均便于维护地设置在所述吊舱式驱动装置1的方位模块4之中。而冷却头35则如上所述位于所述吊舱式驱动装置1的发动机吊舱2内。
作为一个冷却头的替代实施方式，也可设置两个冷却头35。它们可分别与所述两个电动机21，22配置，并可借助所述压缩气体循环回路36来循环冷却。
图5中所示吊舱式驱动装置1具有一电动机7，它驱动所述吊舱式驱动装置1的唯一一个船用螺旋桨8，并几乎占据所述吊舱式驱动装置1的发动机吊舱2的具有不变内径的整个内腔。与图2至图4所示配备有两个电动机的吊舱式驱动装置相比，图5所示实施形式中的发动机吊舱2的长度可得到更好的充分利用，以装入一更高功率的电动机。
所述电动机7的低温恒温器14借助所述传输耦合器15与两个按低温-热管-原理设计的冷却剂循环回路44，45连接。分别有一冷却头46，47配属于它们。这两个冷却头46，47设置在所述吊舱式驱动装置1的方位模块4中并通过同样设置在所述吊舱式驱动装置1的方位模块4中的压缩气体循环回路33，34来循环冷却。由于用于冷却所述电动机7的构件为双份式冗余设计，从而提高了所述吊舱式驱动装置1的运行可靠性。
在图6和图7以纵向断面视图和横断面视图表示的吊舱式驱动装置1的实施方式中，所述唯一一个设置在发动机吊舱2内的电动机7的低温恒温器14通过所述传输耦合器15由一冷却剂循环回路16来提供冷却剂。与该冷却剂循环回路16相配置的冷却头17在图6所示实施方式中设置在吊舱式驱动装置1的支柱模块5中，而在图7所示实施方式中则设置在吊舱式驱动装置1的方位模块4中。在这两个实施方式中，所述冷却头17借助一压缩气体循环回路18来循环冷却。其中，借助一整体式气-水-热交换器48将热量从这个压缩气体循环回路18中吸走。如图7所示，该气-水-热交换器48设置在所述支柱模块5的壁43上。相应地该气-水-热交换器48与所述支柱模块5的壁43传热连接并因此与支柱模块5四周的海水传热连接。在图6和图7所示实施方式中，所述压缩气体循环回路直接通过海水来循环冷却，其中，所述气-水-热交换器48的热交换蛇曲管49可直接设置在所述支柱模块5的壁43上。
在图8和图9所示实施方式中，船舶驱动装置的一电动机7固定地设置在在船尾50上所构成的一尾轴管51中。所述电动机7的低温恒温器14通过所述传输耦合器15与两个分别具有一冷却头46，47的冷却剂循环回路44，45连接。这两个冷却头46，47分别被一个压缩气体循环回路33，34循环冷却。由此以冗余的方式实现了对所述电动机7的低温恒温器14的冷却。
在图9中，除船舶驱动装置的电动机7之外，还示出了一个具有一发电机52的发电装置。该发电机52由一个设计成内燃机53的作功机械来驱动。
该发电机52具有一在图中未详细示出的带有由高温超导电线制成的旋转式励磁绕组的转子，其中，该发电机52的低温恒温器如图9所示以冗余方式既可由所述冷却剂循环回路44又可由所述冷却剂循环回路45来提供冷却剂。作为替代实施方式，所述发电机52和所述电动机7也可借助唯一的一个冷却剂循环回路和所属的设备构件来实现供应。
图9中所示冷却头46，47作为设置位置最高的消耗装置设置在一较高的甲板上，由此可利用重力并通过所述设计成按低温-热管-原理工作的冷却剂循环回路44，45来实现冷却剂流动。
作为替代实施方式，所述冷却剂循环回路44，45也可通过分离的液体管和冷却气体管来实现。
在图10所示本发明的船舶驱动装置的实施方式中，所述电动机7设计成舷内发动机，并在其输出端驱动一轴装置54。该轴装置再转动所述船用螺旋桨8。
作为船舶驱动装置的作功机械设有一内燃机53，它驱动所述发电机52并可设计成柴油机或燃气轮机或蒸汽轮机。
所述发电机52和电动机7分别具有一个带有高温超导电线制成的旋转式励磁绕组的转子。该发电机52和电动机7的两个低温恒温器由一个冷却剂循环回路16来提供冷却剂。该冷却剂循环回路16的冷却头17由所述压缩气体循环回路18来循环冷却。该冷却头17设置在位置最高的冷却剂消耗装置的上方，由此可如图9所示实施方式一样由重力来实现冷却剂流动。
按照吊舱式船舶驱动装置的一实施方式，吊舱式船舶驱动装置的一个配备有两个利用高温超导体导线制成的电动机的驱动级的标称功率是在每分钟130转的转速时为20MW。所提供的转速范围在每分钟70转至160转之间。所述船用螺旋桨的外径为6250mm。所述吊舱式驱动装置的发动机外壳或发动机吊舱的外径为所述船用螺旋桨外径的30％。所述吊舱式驱动装置的总长大约为11000mm。船用螺旋桨的扭矩大约为1480kNm。整个系统的重量大约为100至200吨，其中电动机级的效率大约为99％。

Claims (42)

1.一种船舶驱动装置，其具有至少一个船用螺旋桨(8；23，24)和至少一个可驱动所述至少一个船用螺旋桨(8；23，24)的电动机(7；21，22)以及一变流馈电的电源，该电源可向所述至少一个电动机(7；21，22)供电并包括至少一个做功机械(53)和至少一个被其驱动的发电机(52)，其中，所述至少一个电动机(7；21，22)和所述至少一个发电机(52)设计成交流同步电机，其特征在于，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机(7；21，22)和/或所述至少一个设计成交流同步电机的发电机(52)具有一旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)，并且每个旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)设置在一真空绝缘的低温恒温器(14；27，28)中，该旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)借助该低温恒温器可被深度冷却到15至77K。
2.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机(7；21，22)和/或所述至少一个设计成交流同步电机的发电机(52)具有由铜制聚束导线制成的一气隙交流绕组(10)，该气隙交流绕组(10)设置在一转子(9)和一叠片状磁轭(13)之间的一环形间隙(12)中。
3.如权利要求1或2所述的船舶驱动装置，其中，所述旋转的励磁绕组(10)的高温超导体导线由以银合金为基的Bi2Ba2Sr2Cu3Ox或B2Ba2SrCu2Ox制成的多股带状导体，镀有YBa2Cu3Ox材料薄膜的钢带、镍带、含镍合金所制带材或银带，或者MgB2超导体构成。
4.如权利要求2或3所述的船舶驱动装置，其中，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机(7；21，22)或发电机(52)的具有由高温超导体导线制成的旋转励磁绕组(10)的转子设计成6极至12极。
5.如权利要求2或3所述的船舶驱动装置，其中，所述至少一个设计成交流同步电机的电动机(7；21，22)或发电机(52)的具有由高温超导体导线制成的旋转励磁绕组(10)的转子设计成8极。
6.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，每个低温恒温器(14；27，28)由一冷却剂循环回路(16；29，30；44，45)提供冷却剂。
7.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，每个低温恒温器(14；27，28)由至少两个冗余的冷却剂循环回路(44，45)提供冷却剂。
8.如权利要求6或7所述的船舶驱动装置，其中，作为在所述冷却剂循环回路(16；29，30；44，45)中的位于一冷却头(17；31，32；35；46，47)和一连接到所述低温恒温器(14；27，28)的传输耦合器(15)之间的冷却介质采用冷的氦气或氢气。
9.如权利要求6或7所述的船舶驱动装置，其中，所述冷却剂循环回路(16；29，30；44，45)在一冷却头(17；31，32；35；46，47)和一连接到所述低温恒温器(14；27，28)的传输耦合器(15)之间设计成按低温-热管-原理工作，并由此使得诸如液氖、液氢、液氮或液态混合气的液态冷却剂输入所述传输耦合器(15)中，而汽化后的冷却剂则返流回到所述冷却头(17；31，32；35；46，47)中。
10.如权利要求8所述的船舶驱动装置，其中，每个冷却剂循环回路(16；29，30；44，45)的冷却头(17；31，32；35；46，47)借助一个被循环冷却的压缩气体循环回路(18；33，34；36)来运行。
11.如权利要求9所述的船舶驱动装置，其中，每个冷却剂循环回路(16；29，30；44，45)的冷却头(17；31，32；35；46，47)借助一个被循环冷却的压缩气体循环回路(18；33，34；36)来运行。
12.如权利要求10所述的船舶驱动装置，其中，所述冷却头(17；31，32；35；46，47)的压缩气体循环回路(18；33，34；36)借助一个总的冷却水源、海水实现循环冷却，或间接地通过一本身与被海水环绕的船舶外表面热连接的热交换装置来实现循环冷却。
13.如权利要求11所述的船舶驱动装置，其中，所述冷却头(17；31，32；35；46，47)的压缩气体循环回路(18；33，34；36)借助一个总的冷却水源、海水实现循环冷却，或间接地通过一本身与被海水环绕的船舶外表面热连接的热交换装置来实现循环冷却。
14.如权利要求1或2所述的船舶驱动装置，其中，该船舶驱动装置设计成吊舱式驱动装置(1)，其中，所述至少一个设计成交流同步电机并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)的电动机(7；21，22)安装在一设置在船体(3)之外的发动机吊舱(2)中。
15.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述各冷却剂循环回路(16；44，45)的冷却头(17；46，47)设置在所述吊舱式驱动装置(1)的一个可旋转的方位模块(4)中。
16.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述各冷却剂循环回路(16；29，30)的冷却头(17；31，32)设置在所述吊舱式驱动装置(1)的一个支柱模块(5)中。
17.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述各冷却剂循环回路(29，30)的冷却头(35)靠近所述传输耦合器(15)地设置在所述吊舱式驱动装置(1)的发动机吊舱(2)中，通过该传输耦合器(15)可将冷却剂导入所述容纳旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)的低温恒温器(14；27，28)中。
18.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述压缩气体循环回路(18；33，34)连同所述冷却头(17；46，47)设置在所述吊舱式驱动装置(1)的可旋转的方位模块(4)之上或之中。
19.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述唯一一个设置在所述吊舱式驱动装置(1)的发动机吊舱(2)中的电动机(7)的低温恒温器(14)由两个分别配备有一冷却头(46，47)的冷却剂循环回路(44，45)提供冷却剂。
20.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，在所述吊舱式驱动装置(1)的发动机吊舱(2)上设有两个同向或反向旋转的船用螺旋桨(23，24)，它们分别与两个相互独立地设置在所述发动机吊舱(2)中的电动机(21，22)中的其中一个相配置，这两个电动机(21，22)的两个转子(9)分别设置在一个低温恒温器(27，28)中。
21.如权利要求20所述的船舶驱动装置，其中，所述两个低温恒温器(27，28)分别通过一冷却剂循环回路(29，30)与各自的一个冷却头(31，32)连接。
22.如权利要求20所述的船舶驱动装置，其中，所述两个低温恒温器(27，28)分别通过一冷却剂循环回路(29，30)与它们共同的唯一一个冷却头(35)连接。
23.如权利要求8所述的船舶驱动装置，其中，各冷却头(17；31，32；35；46，47)分别配置有一个压缩气体循环回路(18；33，34；36)。
24.如权利要求9所述的船舶驱动装置，其中，各冷却头(17；31，32；35；46，47)分别配置有一个压缩气体循环回路(18；33，34；36)。
25.如权利要求10所述的船舶驱动装置，其中，各压缩气体循环回路(36)配置有一整体式海水冷却循环回路(37)。
26.如权利要求11所述的船舶驱动装置，其中，各压缩气体循环回路(36)配置有一整体式海水冷却循环回路(37)。
27.如权利要求10所述的船舶驱动装置，其中，各压缩气体循环回路(36)配置有一整体式淡水循环回路(41)，其中，为将热量从所述压缩气体循环回路(36)传递到所述整体式淡水循环回路(41)中设有一气-水-热交换器(40)。
28.如权利要求11所述的船舶驱动装置，其中，各压缩气体循环回路(36)配置有一整体式淡水循环回路(41)，其中，为将热量从所述压缩气体循环回路(36)传递到所述整体式淡水循环回路(41)中设有一气-水-热交换器(40)。
29.如权利要求27所述的船舶驱动装置，其中，所述整体式淡水循环回路(41)具有另一热交换器(42)并借助它与海水传热连接。
30.如权利要求28所述的船舶驱动装置，其中，所述整体式淡水循环回路(41)具有另一热交换器(42)并借助它与海水传热连接。
31.如权利要求29所述的船舶驱动装置，其中，所述整体式淡水循环回路(41)的另一热交换器(42)靠近所述吊舱式驱动装置(1)的支柱模块(5)的壁(43)设置并通过该壁(43)可借助海水来循环冷却。
32.如权利要求30所述的船舶驱动装置，其中，所述整体式淡水循环回路(41)的另一热交换器(42)靠近所述吊舱式驱动装置(1)的支柱模块(5)的壁(43)设置并通过该壁(43)可借助海水来循环冷却。
33.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，各压缩气体循环回路(18)具有一整体式气-水-热交换器(48)，该热交换器(48)靠近所述吊舱式驱动装置(1)的支柱模块(5)的壁(43)设置并与之传热连接，而且可通过该壁(43)借助海水来冷却。
34.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述冷却头(17；31，32)设置在所述支柱模块(5)中，而所述压缩气体循环回路(18；33，34)则设置在所述吊舱式驱动装置(1)的可旋转的方位模块(4)之中或之上。
35.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述冷却头(35)靠近所述传输耦合器(15)地设置在所述吊舱式驱动装置(1)的发动机吊舱(2)中，而所述压缩气体循环回路(36)则设置在所述吊舱式驱动装置(1)的可旋转的方位模块(4)之中或之上。
36.如权利要求1或2所述的船舶驱动装置，其中，所述至少一个设计成交流同步电机并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)的电动机(7；21，22)安装在船尾的一尾轴管(51)中。
37.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，所述至少一个设计成交流同步电机并具有所述旋转的由高温超导体导线制成的励磁绕组(10)的电动机(7；21，22)设计成舷内电动机，它通过一轴装置(54)可驱动与之配置的船用螺旋桨(8；23，24)。
38.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，所述船舶的电源由一作功机械(53)和一发电机(52)构成，该发电机(52)容纳其旋转的励磁绕组(10)的低温恒温器与所述电动机(7)的低温恒温器(14)由一个为它俩所共用的冷却剂循环回路(16)提供冷却剂。
39.如权利要求1所述的船舶驱动装置，其中，所述船舶的电源由一做功机械(53)和一发电机(52)构成，该发电机(52)容纳其旋转的励磁绕组(10)的低温恒温器与所述电动机(7)的低温恒温器(14)由两个为它俩所共用的相互冗余备用的冷却剂循环回路(44，45)提供冷却剂。
40.如权利要求8所述的船舶驱动装置，其中，各冷却剂循环回路(16；44，45)的所述冷却头(17；46，47)沿垂直方向设置在沿垂直方向位置最高的低温恒温器(14)的上方。
41.如权利要求9所述的船舶驱动装置，其中，各冷却剂循环回路(16；44，45)的所述冷却头(17；46，47)沿垂直方向设置在沿垂直方向位置最高的低温恒温器(14)的上方。
42.如权利要求14所述的船舶驱动装置，其中，所述吊舱式驱动装置(1)的发动机吊舱(2)中的具有各自的一个冷却剂供应源的各电动机(21，22)也配置有各自的一个电源。
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