DE324840C

DE324840C - Antrieb fuer Schiffe, insbesondere Unterseeboote

Info

Publication number: DE324840C
Application number: DE1916324840D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1916-06-07
Filing date: 1916-06-07
Publication date: 1920-09-06

Description

Antrieb für Schiffe, insbesondere Unterseeboote. Bei elektrisch betriebenen Unterseebooten tritt namentlich bei Unterwasserfahrt häufig die Aufgabe auf, auf größere Zeiträume hinaus mit geringer Geschwindigkeit zu fahren. Es handelt sich dann darum, die vorhandenen Kraftquellen möglichst wirtschaftlich auszunutzen, um die Fahrtdauer unter Wasser auf lange Zeiträume ausdehnen zu können. Es ist in solchen Fällen wünschenswert, die Geschwindigkeit der Schraube so weit zu vermindern, daß gerade noch Steuerfähigkeit und Schwimmlage erbalten bleibt.
Um nun bei Unterseebooten, die aus einer Akkumulatorenbatterie für Unterwasserfahrt gespeist werden, die Geschwindigkeit der die Schraubenwelle antreibenden Elektromotoren klein zu halten; hat man die Motoren an einen Teil der Akkumulatorenbatterie gelegt. Dies führt jedoch zu erheblichen Unbequemlichkeiten insofern, als die Batterie ungleichmäßig entladen wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Antrieb von Schiffen, insbesondere für Unterseeboote, bei denen bei normaler Fahrt der Schraubenmotor unmittelbar aus einer Akkumulatorenbatterie elektrisch angetrieben wird, bei dein erfindungsgemäß für langsame Fahrt zwischen. Batterie und Motor ein Umformer als Spannungsverminderer geschaltet wird, der die Batteriespannung in eine niedere, zum langsamen Antrieb der Schraube geeignete Spannung umformt.
In Fig. 2 der Zeichnung ist im Vergleich mit der bekannten Anordnung (Fis. i) der Schraubenantrieb gemäß der Erfindung dargestellt. a bedeutet in beiden Fällen den Anker des Schraubenmötors mit seinem Feld b. Bei normaler Fahrt liegt der Anker des Motors a an der Gesamtspannung der Batterie d, für langsame Fahrt wird er bei der bekannten Anordnung gemäß Fig. i mittels des Umschalters c abwechselnd aus beiden Hälften der Batterie d gespeist.
Während nun bei der Anordnung gemäß der Erfindung für normale Fahrt der Motor aus der Batterie d gespeist wird; wird er für langsame Fahrt mittels des Umschalters n an ;den Spannungsverminderer gelegt, der zwischen Batterie d und Motor a geschaltet ist. Als Spannungsverminderer dient zweckmäßig einer der bekanniten Umformer, und zwar .entweder, wie in der Zeichnung veranschaulicht, ein Motorgenerator f, g oder auch ein Einankergleichstromgleichs.tromumformer.
Der Einankerumformer vermindert nun die Batteriespannung auf ein brauchbares Maß, das erheblich kleiner sein kann, als sich praktisch durch Unterteilung der Batterie erzielen läßt. Hieraus ergeben sich eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Durch Verringerung der Ankerspannung kann die Motorgeschwindigkeit beträchtlich verringert werden, und zwar (ohne daß . die Wirtschaftlichkeit der Maschine beeinträchtigt wird oder sich komplizierte Anordnungen ergeben) auf ein Maß, das zur Aufrechterhaltung der Steuerfähigkeit und der Schwimmlage gerade noch ausreicht. Der Wirkungsgrad des Antriebs im besonderen wird wesentlich verbessert, weil sowohl die Ankerverluste des Motors als auch die Feldverluste kleiner werden. Auch die Kühleinrichtungen fallen erheblich einfacher aus, weil der Motor nur mit sehr geringer Geschwindigkeit und auch nur schwachem 1ä elde arbeitet. Die Ventilatoren mit ihren Antrieben können für die langsame Fahrt abgeschaltet werden. Hieraus ergibt sich- nun ein weiterer Vorteil, indem nämlich die Elektromotoren, die bei normaler Fahrt zum Antrieb der Ventilatoren dienen, jetzt für den neuen Antrieb nutzbar gemacht werden können, entweder indem man sie als Antriebsmotoren für Generatoren benutzt, aus denen die Motoren für langsame Fahrt gespeist werden, oder indem man, falls mehrere Schraubenantriebe auf dem Boote vorhanden sind, die Ventilatorrnotoren als Sparumformer ausnutzt Lind sie in Reihe an die Akkumtilatorenbatterie legt.
Um nun die Möglichkeit, die der neue Antrieb in bezug auf die Verringerung der Verluste des Schraubenmotors bietet, weiter auszunutzen, kann für die Feldregelung die Einrichtung getroffen werden, die in Fig.2 veranschaulicht ist. Der Feldregler e besteht aus zwei Teilen E und in, von denen je einer an jede Spannungsstufe angeschlossen ist, und zwar derart, daß das freie Ende des Vorschaltwiderstandes der einen Stufe auf dem Regler dem an die nächste Spannungstufe angeschlossenen Ende des Widerstandes benachbart ist. Der Schaltkontakt wird dann so breit ausgeführt, daß er das freie Ende der einen Stufe und das angeschlossene Ende der anderen Stufe überdeckt. Um nun beispielsweise zum Anlassen das Feld zu regeln, geht man so vor, daß der Schalter sich zunächst auf der rechten Seite über dem Widerstand in befindet. Das Feld liegt dann an der vollen Batteriespannung, und der Widerstand in ist ausgeschaltet. Allmählich wird immer mehr Widerstand in vorgeschaltet, bis schließlich der breit ausgeführte Reglerkontakt auch auf den Widerstand l übergeht, also die Widerstände l und in. überdeckt und schließlich den Widerstand l allein vorschaltet und damit das Feld an die verminderte Teilspannung legt. Zur Feldverstärkung , beispielsweise zum Abstellen, wird das Verfahren umgekehrt.
Hierdurch ist man in der Lage, die Verluste, die sonst in dem Widerstand m verzehrt würden und die dem Spannungsabfall zwischen der Gesamtspannung und der Teilspannung entsprechen, zu sparen.
In dem Ausführungsbeispiel dient zum Antrieb des Motors. nur eine Teilspannung. Man kann aber auch die andere zur Verfügung stehende Teilspannung zum Antrieb des Motors oder zur Regelung -des Feldes ausnutzen oder auch mehrere Teilspannungen, indem man mehr als zwei Anker, sei es als Motorgenerator, sei es als Maschinen in Sparschaltung, hintereinander geschaltet an die Batteriespannung legt.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i.
Antrieb für Schiffe, insbesondere Unterseeboote,, bei denen für normale Fahrt der Schraubenmotor unmittelbar aus einer Akkumulatorenbatterie elektrisch angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß für langsame Fahrt zwischen Batterie und Motor ein Umformer als Spannungsverminderer(z.B. ein Einankergleichstromgleichstromumfornier) eingeschaltet wird. a. - Antrieb nach Anspruch i, dadurch -gekennzeichnet, dah -der Motor an eine derart geringe Teilspannung gelegt wird, daß er bei der niedrigsten, durch die Betriebsverhältnisse vorgeschriebenen Geschwindigkeit bereits mit geschwächtem Feld betrieben wird.
3. Verfahren zur' Regelung des Motorfeldes bei der Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwächung des Motorfeldes dieses, von einer Spannungsstufe ausgehend, durch regelbare Vorschaltwiderstände auf die Spannung 'der nächsten Spannungsstufe vermindert, dann auf diese übergeschaltet und schließlich die vorhergehende Spannungsstufe mit ihrem- V orschaltwiderstand abgeschaltet wird.
4.. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltwiderstände zur Feldregelung, die je ein freies und je ein an eine Spannungsstufe angeschlossenes Ende aufweisen, so zu einem Regler vereinigt sind, daß -der Schaltkontakt jeweils das freie Ende der einen Spannungsstufe und das angeschlossene Ende der nächsten Stufe überdeckt.
5. Anordnung nach Anspruch z dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatormotoren der Hauptmotoren in Reihe an die Akkumulatorenbatterie .angeschlossen werden und als Sparumformer.zur Spannungsverminderung dienen.