DE1932929A1

DE1932929A1 - Diesel- oder turboelektrischer Antrieb fuer Schiffe

Info

Publication number: DE1932929A1
Application number: DE19691932929
Authority: DE
Inventors: Dimaczek Dipl-Ing Horst; Karl-Heinz Saling; Schuster Prof Dr-Ing Siegfried
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1971-02-11
Also published as: DE1932929B2; DE1932929C3

Description

Diesel- oder turboelektrischer Antrieb für Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf einen diesel- oder turboelektrischen Antrieb für Schiffe mit zwei gegenläufigen Propellern, bei dem die Welle des einen Propeller durch eine Hohlwelle des anderen Propellers hindurchgeführt ist. Gegenläufige Propeller ermöglichen gegenüber einem Eestpropeller herkömmlicher Art bei gleicher Antriebsleistung eine Verkleinerung des Durchmessers um etwa 10 % und eine Verbesserung des Wirkungsgrades um etwa 6 bis 7 %.
Bei den bisherigen Ausführungen werden gegenläufige Propeller von einer oder mehreren Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren, Turbinen) über eine Getriebeanordnung angetrieben. Dabei ist für jede Propellerwelle ein Kupplungsgetriebe erforderlich. Solche Kupplungsgetriebe können vermieden werden, wenn man zwei Elektromotoren als Antriebsmotoren einsetzt. Bei einem bekannten Antrieb ist der die Hohlwelle antreibende Elektromotor im Läufer mit einer Durchführung für die Welle des zweiten Elektromotors versehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln einen über einen großen Drehzahlbereich steuerbaren Antrieb zu schaffen.
Die Lösung besteht bei einem diesel- oder turboelektrischen Antrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß die Drehzahl beider Propeller im Bereich von 100 96 bis etwa 30 99 durch Ändern der Drehzahl der Wärmekraftmaschine steuerbar ist und daB zur weitercn Drehzahlknderung unter Konstanthaltung der Drehzahl des ersten Propellers die Drehzahl des zweiten Propellere im Bereich unterhalb von etwa 30 % durch Drehzahlsteuerung und Drehrichtungsumkehr des zugehörigen elektrischen Antriebsmotore veränderbar ist. Auf diese Veise ist eine Drehzahlsteuerung auch unterhalb der untersten Betriebsdrehzahl der Wärmekraftmaschine mit einfachen Mitteln möglich, da nur der Antriebsmotor des einen Propellers in seiner Drehzahl gesteuert zu werden braucht. Bei der Drehzahlsteuerung unterhalb von 30 % der Betriebsdrehzahl entstehen dabei nur in einer elektrischen Antriebsmaschine erhöhte Wärmeverluste. Werden zur Drehzahlsteuerung unterhalb 30 % beide Propeller in der gleichen Richtung betrieben, so entwickeln sie einen entgegengesetzten Schub. Dadurch, daß ein Propeller mit der durch die unterste Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine gegebenen Betriebsdrehzahl betrieben wird, während die Drehzahl des anderen Propellers bei gleichem Drehsinn geändert wird, ist eine Drehzahlsteuerung bis zum Stillstand möglich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Figur zeigt einen dieselelektrischen Antrieb für ein durch die Umrißlinie S angedeutetes Schiff mit zwei gegenläufigen Propellern la, 1b. Die Welle 2a ist durch die Hohlwelle 2b des anderen Propellers ib hindurchgeführt. Zum Antrieb der Propeller dienen Synchronmotoren 3, 4, die von einem an einen Dieselmotor 6 gekuppelten Synchrongenerator 5 gespeist werden. Die Drehrichtungen der beiden Synchronmotoren sind einander entgegengesetzt.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Drehzahländerung im Breich von 100 % bis etwa 30 % der Drehzahl der Propeller la, ib durch eine Drehzahlsteuerung des Dieselmotors 3 vorgenommen.
Hierzu dient eine Drehzahlsteuervorrichtung 7, die auf den Drehzahlregler 8 des Dieselmotors 6 einwirkt. Bei einer Änderung der Drehzahl des Dieselmotors 6 ändert sich die Drehzahl der Synchronmotoren 3 und 4 mit der Frequenz des Drehstromgenerators 5. Zur Drehzahlsteuerung unterhalb der untersten Betriebsdrehzahl des Dieselmotors 6 ist die Drehzahl des Propeller ib im Bereich unterhalb von 30 % durch Drehzahlsteuerung und Drehrichtungsumkehr des Synchronmotors 3 veränderbar, während der vom Synchronmotor 4 angetriebene Propeller la mit einer konstanten Drehzahl etwa 30 % der Betriebsdrehzahl umläuft. In dem unteren Drehzahlsteuerbereich kann zunächst bei entgegengesetztem Drehsinn der beiden Propeller die Drehzahl des Synchronmotors 3 durch Schlupfsteuerung auf Null verringert werden. Hierzu ist der Synchronmotor 3 mit einer Käfigwicklung ausgerüstet. Er arbeitet nach Abschalten seiner Erregung im Drehzahlbereich unterhalb von 30 % im asynchronen Betrieb, wobei die Drehzahl durch Verringerung der Erregung des Drehstromgenerators 5 verändert wird.
Vom Stillstand des Synchronmotors 3 aus wird dann zur weiteren Herabsetzung des Schubes eine Drehrichtungsumkehr und damit ein Gleichlauf der beiden Propeller la, ib durch einen der Drehzahlsteuervorrichtung 7 zugeordneten Polwendeschalter vorgenommen.
Läßt man den Synchronmotor 3 nach seinem Stillstand durch Andern der Erregung des Drehstromgenerators 5 wieder anlaufen, 80 drehen beide Propeller in der gleichen Drehrichtung und entwickeln einen entgegengesetzten Schub. Dabei wird mit zunehmender Drehzahl der Propellerwelle 2b ein abnehmender Differenzschub der beiden Propeller 1a, ib erzeugt. Bei gleichen Drehzahlen der Propellerwellen 2a, 2b hebt sich der Schub der beiden Propeller la, ib auf und die resultierende Antriebskraft des Schiffes ist Null.
Vorzugsweise ist der Drehzahls;teuervorrichtung 7 eine Programmsteuereinrichtung zur selbsttätigen Drehzahlabsteuerung, Umpolung und Drehzahlaufsteuerung des Synchronmotors 3 zugeordnet. Dadurch ist eine Drehzahlsteuerung auch im untersten Drehzahlbereich auf einfache Weise möglich.
2 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche 1. Diesel- oder turboelektrischer Antrieb für Schiffe mit zwei gegenläufigen Propellern, bei dem die Welle des einen Propellehre durch eine Hohlwelle des anderen Propellers hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl beider Propeller (la, Ib) im Bereich von 100 ffi bis etwa 30 % durch Andern der Drehzahl der Wärmekraftmaschine steuerbar ist und daß zur weiteren Drehzahländerung unter Konstanthaltung der Drehzahl des ersten Propellers (1a) die Drehzahl des zweiten Propellers (1b) im Bereich unterhalb von etwa 30 % durch Drehzahlsteuerung und Drehrichtungsumkehr des zugehörigen elektrischen Antriebsmotors (4) veränderbar ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Drehzahlsteuervorrichtung (7) eine Programmsteuereinrichtung zur selbsttätigen Drehzahlabsteuerung, Umpolung und Drehzahlaufsteuerung des in der Drehzahl unterhalb von 30 % gesteuerten Antriebsmotors (4) zugeordnet ist.