DE1036690B

DE1036690B - Antriebsanordnung fuer Schiffsantriebe mit verstellbarem Propeller

Info

Publication number: DE1036690B
Application number: DES45157A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emil Koch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-08-12
Filing date: 1955-08-12
Publication date: 1958-08-14

Description

Antriebsanordnung für Schiffsantriebe mit verstellbarem Propeller Für Schiffsantriebe werden an Stelle von starren Propellern vielfach Verstellpropeller verwendet. Solche Propeller, insbesondere in Form von Flügelradpropellern, eignen sich gut für einen elektrischen Antrieb, wobei hierfür auch Synchronmotoren Anwendung gefunden haben.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, bei einem Schiffsantrieb das Anfahren, also insbesondere die Beschleunigung der Schraube, von der Drehzahl Null auf eine etwa der Marschfahrt entsprechende Drehzahl zu erleichtern und zu vereinfachen. Hierzu werden unter Verwendung von elektrisch angetriebenen Verstellpropellern, die bei dem Beginn des Anfahrens in eine Stellung geringer Drehmomentaufnahme gebracht und in dieser Lage beschleunigt werden, zum Antrieb des Propellers zwei verschiedene Elektromotoren vorgesehen, von denen der eine für Dauerbetrieb mit Nenndrehzahl als Wechselstrommotor, vorzugsweise Synchronmotor, ausgeführt wird, während der andere nur für ein kurzzeitiges Hochfahren unter Last bestimmt ist.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, im Lastbetrieb beide Maschinen - mit dem Propeller verbunden - eingeschaltet zu lassen, so daß beide bei dem Antrieb zusammenarbeiten. In diesem Fall kann es besondere Vorteile bieten, den Asynchronmotor als Schleifringläufer auszuführen und während des Lastbetriebes läuferseitig zu erregen.
Die Verwendung von Hilfsmotoren ist an sich bei verschiedenerlei Antrieben schon bekanntgeworden. So ist z. B. zum Anlassen von Synchronmaschinen, die für ein Selbstanlaufen nicht geeignet sind, bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der der Synchronmaschine ein Induktionsmotor mit geringer Polzahl als Anlaufmotor zugeordnet ist.
Weiter ist eine Pumpenanordnung beschrieben worden, für deren Antrieb ein Motorgenerator vorgesehen ist, der auch bei abgekuppelter Pumpe mit Nenndrehzahl läuft. Um die Pumpe mit diesem Maschinensatz zusammenzuschalten, wird sie hierbei im Leerlauf mit Hilfe eines besonderen Hilfsmotors auf entsprechende Drehzahl gebracht und dann mit dem Motorgenerator gekuppelt.
Weiter ist bereits ein elektrischer Schiffsantrieb beschrieben, bei dem für den Antrieb ein als Synchronmotor ausgebildeter Hauptmotor und außerdem ein Asynchronmotor mit doppelter Polzahl vorgesehen sind. Dieser Asynchronmotor ist für Marschfahrt bestimmt, während der Hauptmotor für volle Fahrt dazugeschaltet wird. Durch die Wahl verschiedener Polzahlen für die beiden Maschinen soll für Marschfahrt wie auch für volle Fahrt ein guter Wirkungsgrad erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 sind Generatoren bezeichnet, die von Dieselmotoren 2 angetrieben werden. Die Generatoren arbeiten wechselweise auf zwei Sammelschienen 3 und 4, an die sie mit Hilfe von Wechselschaltern 5 wahlweise angeschlossen werden. Mit 6 sind Asynchronmotoren bezeichnet, die mit Synchronmaschinen 7 sowie mit Flügelradpropellern 8 gekuppelt sind. Mit 9 ist ein Schalter bezeichnet, mit dessen Hilfe der Synchronmotor mit der Sammelschiene 3, mit 10 ist ein Schalter bezeichnet, mit dessen Hilfe der Asynchronmotor 6 mit der Sammelschiene 4 verbunden wird. 11 bezeichnet einen Schalter, der die beiden Sammelschienen 3 und 4 miteinander verbindet.
Zum Hochfahren des Propellers wird der Schalter 10 geschlossen, während der Schalter 9 offen bleibt. Schalter 5 an einem oder mehreren Generatoren wird dann in eine Stellung gebracht, wo er mit der Sammelschiene 5 eine Verbindung herstellt, so daß der Asynchronmotor unter der geringen Last des leer laufenden Propellers anläuft und diesen bis in die Nähe seiner Betriebsdrehzahl bringt. Gegebenenfalls kann der Asynchronmotor - wenn er als Schleifringläufer ausgebildet ist - die Synchronisierung übernehmen. Nach beendigtem Hochlaufen wird Schalter 9 geschlossen und der Schalter 5 auf die Sammelschiene 3 umgeschaltet, so daß der Synchronmotor 7 den Antrieb übernimmt.
Der Synchronmotor kann dementsprechend als normaler Synchronmotor ohne Anlaufwicklung ausgebildet werden. Gegebenenfalls kann dann auch noch der Schalter 11 geschlossen werden, wobei dann der Motor 6 mit Gleichstromerregung gleichfalls zu dem Antrieb beiträgt. Der bzw. die Motoren 6 werden hierbei zweckmäßig so klein dimensioniert, daß ihre Leistung gerade für das Hochlauf- und Anfahrmoment der leer laufenden Propeller ausreicht.
Durch die angegebene Unterteilung des Antriebes auf zwei Motoren wird die Möglichkeit gegeben, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die sonst bei dieselelektromotorischen Drehstromantrieben mit nur kleiner Generatornennleistung beim Anlaufen entstehen. Außerdem ist auf diese Weise auch die Möglichkeit gegeben, beim Anfahren jeweils nur diejenige Zahl von Generatoren laufen zu lassen, die für den anschließenden Betrieb erforderlich sind.
Die Kupplungen zwischen den Motoren 6, 7 und dem Propeller 8 können starr ausgeführt werden, da eine betriebsmäßige Lösung nicht erforderlich ist.
Um eine Reserve für den Antrieb zu erhalten, besteht die Möglichkeit, den Anlaufmotor für Dauerbetrieb auszulegen. Hierbei kann man von der üblichen Anordnung der polumschaltbaren Motoren Gebrauch machen, um zu gewährleisten, daß kein schädliches Übermoment abgegeben wird. Bei verstellbaren Schraubenpropellern ergibt sich damit noch der Vorteil, daß bei niedriger Schraubendrehzahl durch die mögliche größere Steigung der Propellerblätter eine bessere Manövrierung möglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Antriebsanordnung für Schiffe mit elektrisch angetriebenen, verstellbaren Propellern, die bei Beginn der Arbeitsleistung in einer Stellung geringer Drehmomentaufnahme hochgefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Propellers zwei verschiedene Elektromotoren vorgesehen sind, von denen der eine für den Dauerbetrieb mit Nenndrehzahl als Wechselstrommotor, insbesondere Synchronmotor, ausgeführt, der andere aber für kurzzeitiges Hochfahren ohne Last bestimmt ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Hochfahren bestimmte Antriebsmaschine (6) als Drehstrom Asynchrontnaschine, die für den Betrieb bestimmte Maschine (7) als Synchronmotor ohne Anlaufwicklung ausgeführt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Maschinen mit dem Propeller fest gekuppelt sind.
4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Asynchronmotor als Schleifringläufer ausgeführt ist und während des Lastbetriebes läuferseitig erregt wird.
5. Antrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaufmotor polumschaltbar ausgebildet ist.
6. Antrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaufmotor für Dauerbetrieb mit herabgesetzter Leistung bei Nebelfahrt u. dgl. ausgelegt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 276 609, 509 384, 679 153; französische Patentschrift Nr. 911462.