DE328861C

DE328861C - Device for avoiding overloading of the generator feeding the propeller motors when cornering electrically driven two- or multi-screw ships

Info

Publication number: DE328861C
Application number: DE1918328861D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1918-01-06
Filing date: 1918-01-06
Publication date: 1920-11-08

Description

Einrichtung zur Vermeidung der Überlastung des die Propellermotoren speisenden Generators bei der Kurvenfahrt von-elektrisch angetriebenen Zwei- oder 1Vfehrschraubenschiffen. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schiffspropellerantrieb für Zwei- oder Mehrschraubenschiffe, bei denen bekanntlich bei Kurvenfahrt die Erscheinung auftritt, daß der den innen liegenden Propeller antreibende Motor stärker belastet wird als, der außen liegende Motor. Werden die- Motoren, welche die verschiedenen Propeller antreiben, von einem gemeinsamen Generator gespeist, so treten hierdurch auch Überlastungen des Generators auf, die besonders störend wirken, wenn es sich um Asynchronmotoren handelt. Diese entwickeln bekanntlich ihr größtes Drehmoment nahe dem. Synchronismus und nehmen bei Vergrößerung ihres Schlupfes infolge Verringerung ihrer Geschwindigkeit einen starken Strom auf. Der Motor, welcher den innen liegenden Propeller antreibt, fällt gewissermaßen außer Tritt, und es dauert eine erhebliche Zeit bis ein Ausgleich in den Geschwindigkeiten der beiden Motoren und dem Generator eintritt.Means to avoid overloading the propeller motors feeding generator when cornering by-electrically driven two- or 1V screwships. The invention relates to an electric ship propeller drive for two- or multi-screw ships, which are known to have the appearance when cornering occurs that the motor driving the internal propeller loads more heavily is called, the outboard engine. Will the engines that make the different Driving propellers, fed by a common generator, step through this also overloads the generator, which are particularly annoying when it is is asynchronous motors. As is well known, these develop their greatest torque near the. Synchronism and decrease as their slip increases as a result a strong current at their speed. The engine that drives the inside Propeller drives, in a sense falls out of step, and it takes a considerable amount of time Time until the speeds of the two motors and the generator equalize entry.

Durch die Erfindung soll eine übergroße Energieabgabe des Generators bei Kurvenfahrt, d. h. eine Überlastung des Geizerators, verhindert werden. Es geschieht dieses dadurch, daß die Energieabgabe .des Generators oder der Generatoren an -die Propellermotoren bei Kurvenfahrt des Schiffes in Abhängigkeit von dieser und selbsttätig beschränkt wird. Für die Ausführung dieses einheitlichen Erfindungsgedankens lassen-sich verschiedene Mittel anwenden', so kann z. B. die selbsttätige Verringerung der Energieabgabe .des Generators. in. Abhängigkeit von der Kurvenfahrt durch die Regelung der Zufuhr des Treibmittels vorgenommen oder auch in .irgendeiner anderen eise unmittelbar durch die Verminderung der Erregung bewerkstelligt werden. Auch .das Maß der Verringerung kann von der Größe der Kurve, die gefahren wird, abhängig gemacht werden.The invention is intended to provide an excessive energy output from the generator when cornering, d. H. an overload of the Geizerator can be prevented. It happens this in that the energy output .des generator or generators to -die Propeller motors when the ship is cornering as a function of this and automatically is restricted. For the implementation of this uniform inventive concept apply different means', so z. B. the automatic reduction in energy output .of the generator. in. Depending on the cornering by regulating the supply of the propellant made or in some other way directly can be accomplished by reducing arousal. Also. The degree of reduction can be made dependent on the size of the curve being driven.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawing shows several exemplary embodiments of the invention.

Fig. i zeigt eine Regelungseinrichtung für die Primärmaschine, die den elektrischen Generator antreibt und die selbsttätig d_ie Geschwindigkeit in bestimmten Grenzen regelt und mit einer besonderen Einrichtung versehen ist, die den Zufluß des Treibmittels in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung zu verhindern vermag. Als Primärmaschine ist eine Dampfturbine angenommen, die. einen Wech.. selstrom-Turbogeneratär antreibt. Die Turbine wird durch mehrere Ventile geregelt, die durch Kämme io auf der Regulatorwelle i i gesteuert werden. Auf der Welle i i ist ein Zahnrad 13 befestigt, in das eine. Zahnstange 1a eingreift. 15 ist- ein Geschwindigkeitsmesser, der in irgendeiner Weise von der Welle der Dampfturbine beeinflüßt wird und der beispielsweise durch Schwungkugeln i6 eines Zentrifugalregulators, die gegen Federn 17 wirken, den Hebel 18 bewegen; der durch . eine Feder 19 mit einem weiteren .Hebel 2o verbunden ist. Der Hebel 2o steuert durch ein Gestänge einen Schieber im Gehäuse 21 .und damit die Zufuhr eines Druckmittels im Servomotor 22. Die Kolbenstange 23 des Servomotors trägt am oberen Ende die Zahnstange r2. Der Drehpunkt F des Hebels 20 kann durch das Gestänge 24 eingestellt werden, so daß der Steuermechanismus die. Turbine bei bestimmter Geschwindigkeit erhalten kann: Die ganze Einrichtung ist eine der bekannten Geschwindigkeitsregelungen mit Servomotor tmd Rückführung.Fig. I shows a control device for the primary machine, which drives the electrical generator and which automatically regulates the speed within certain limits and is provided with a special device which is able to prevent the influx of propellant depending on the direction of travel. A steam turbine is assumed to be the primary machine. drives an alternating current turbo generator. The turbine is regulated by several valves controlled by combs io on the regulator shaft ii. On the shaft ii a gear 1 3 is attached, in the one. Rack 1a engages. 15 is a speedometer which is influenced in some way by the shaft of the steam turbine and which moves the lever 18, for example by flyballs i6 of a centrifugal regulator acting against springs 17; the through. a spring 19 is connected to another .Hebel 2o. The lever 2o controls a slide in the housing 21 through a linkage and thus the supply of a pressure medium in the servomotor 22. The piston rod 23 of the servomotor carries the rack r2 at the upper end. The pivot point F of the lever 20 can be adjusted by the linkage 24, so that the control mechanism the. Turbine can get at a certain speed: The whole device is one of the well-known speed controls with servo motor tmd feedback.

Erfindungsgemäß ist mit .der Stange 24 ein Hebel 25 gelenkig verbunden; der bei 26 seinen festen Drehpunkt besitzt. Er besitzt einen Ansatz 27, der die Bewegung des Hebels 2o je nach seiner Stellung begrenzt und damit die Geschwindigkeit der Turbine herabsetzt. Mit anderen. Worten, es- wird durch .den Anschlag 27 wohl eine Verminderung des Treibmittels zur Turbine ermöglicht, nicht aber eine Erhöhung .derselben über ein durch die Stel= lung dieses Anschlages bestimmtes Maß.According to the invention, a lever 25 is articulated with the rod 24; which has its fixed pivot point at 26. It has an extension 27 which limits the movement of the lever 2o depending on its position and thus reduces the speed of the turbine. With others. In other words, the stop 27 makes it possible to reduce the propellant to the turbine, but not to increase it beyond a level determined by the position of this stop.

In Fig: 2 sind 30,31 die Motoren, die die Propeller 3a, 33 antreiben und die von einem gemeinsamen Wechselstromgenerator 34 angetrieben werden, der seine Erregung von einer Stromquelle 36 erhält. 35 ist die Primärmaschine zum Antrieb des Generators. 37 sind Reversierschalter für die Propellermotoren. Die Turbine 35 wird durch das Dämpfrohr 38 gespeist. Das Treibmittel kann in bekannter Weise durch Ventile 39 in- die Turbine gelangen, die durch die Kämme io auf der Welle i r gesteuert werden.In Fig: 2, 30,31 are the motors which drive the propellers 3a,33 and which are driven by a common alternator 34 which is his Receives excitation from a power source 36. 35 is the primary machine for propulsion of the generator. 37 are reversing switches for the propeller motors. The turbine 35 is fed through the steam tube 38. The propellant can be used in a known manner pass through valves 39 into the turbine, which through the combs io on the shaft i r be controlled.

In die Zuleitungen zu jedem Propellermotor sind je zwei Transformatoren 40, 42 oder 41, 43 geschaltet und miteinander in der Weise verbunden, daß die Wicklungen der Transformatoren 40, 41 einerseits und 42, 43. anderseits gegeneinander geschaltet sind. 45 stellt einen Vierphasenmotor dar, von dem zwei Phasen gefneinsam.durch die Sekundärwicklungen der Transformatoren 40, 41 und die andern beiden gemeinsam mit den Transformatoren 42, 43 gespeist werden: - Infolgedessen werden in den Phasenwicklungen des Motors 45 keine Ströme fließen, wenn die Ströme in den Zuleitungen zu den Propellermotoren 30, 31 einander gleich sind, während er dann erregt wird, wenn die Motorströme verschieden sind-, und zwar wird seine Erregung proportional der .Differenz der beiden Ströme sein.There are two transformers in each of the supply lines to each propeller motor 40, 42 or 41, 43 connected and connected to one another in such a way that the windings the transformers 40, 41 on the one hand and 42, 43 on the other hand connected to one another are. 45 represents a four-phase motor, two phases of which are mutually through the secondary windings of the transformers 40, 41 and the other two together with the transformers 42, 43 are fed: - As a result, in the phase windings of the motor 45 no currents flow when the currents in the feed lines to the propeller motors 30, 31 are equal to each other, while it is excited when the motor currents are different are -, namely, its excitation is proportional to the difference between the two currents be.

Auf der Welle des Motors 45 sitzt ein Zahnrad 46. Die nähere Konstruktion ist aus Fig. 3 zu ersehen. Das Rad 46 greift dort in ein Stirnrad 47 ein, welches auf einer Hohlwelle 48 sitzt. und diese durch eine Feder und Nutverbindung mitdrehen bann. In die Hohlwelle 48 reichen die Schrauben 24 hinein, welche bei Drehung des Rades 47 und der Hohlwelle 48 ein- oder aus ihr ausgeschraubt werden. Eine Spiralfeder 49, deren eines Ende bei So befestigt ist, bestimmt die Drehungen des Motors 45 entsprechend der auftretenden Stromdifferenz .in den Propellermotoren rund, führt ihn auch j e nach 'Verschwinden der Differenz in seine Anfangslage zurück, in der eine Drosselung des. Treibmittels nicht. stattfindet.A gear 46 sits on the shaft of the motor 45. The detailed construction can be seen from FIG. 3. The wheel 46 engages there in a spur gear 47, which seated on a hollow shaft 48. and turn them with a tongue and groove connection spell. The screws 24 reach into the hollow shaft 48, which when the Wheel 47 and the hollow shaft 48 are screwed in or out of her. A coil spring 49, one end of which is fixed at So, determines the rotations of the motor 45 according to the current difference that occurs in the propeller motors it also returns to its initial position after the difference has disappeared, in which a throttling of the propellant does not. takes place.

Die Lage des Drehpunktes F des Hebels 20 (Fig, i und, 3) ist einerseits abhängig -von einem Geschwindigkeitsregulator 55, der von Hand bedient werden kann und einen bei 56 drehbaren Hebel darstellt, mit dessen einem Ende die Stange 24 verbunden ist, die am anderen Ende Schraubengewinde besitzt-und in die Hohlwelle 48 eingreift. Der andere Teil der Stange 24, die am unteren Ende ebenfalls mit Schraubengewinde versehen ist und in die Hohlwelle 48 eingreift, ist mit einem Hebel gelenkig verbunden, der an die Zahnstange 12 am anderen Ende angelenkt ist und durch einen Lenker die Lage des Drehpunktes F bestimmt. - Bei stillstehendem 'Motor 45 kann daher durch Verdrehendes Regelhebels 55 die Lage des Drehpunktes F verschoben und damit verschiedene Geschwindigkeiten der Turbine eingestellt werden. Beim Verschieben der Stange 24 wird auch,die Hohlwelle 48, die sich hierbei. nicht drehen kann, in-der Nabe des Rades 47 verschoben. -Tritt der Motor 45 in Tätigkeit, sö verdreht er die Hählwelle 48 stets in einer Richtung in -mehr oder weniger großem Maße, je nach der Stromdifferenz der Propellermotoren. Hierbei wird die Gesamtlage der Stange 24 verändert und, bei stillstehendem Regler 55, die Lage des Drehpunktes F so verändert, daß eine Verringerung der Treibmittelzufuhr eintritt. Verschwindet die Stromdifferenz in den Propellermotoren, so wird der Anker des Motors 45 durch die Schraubenfeder 49 wieder in seine Anfangslage zurückgedrelit,und dievomHandregler 55 eingestellte Geschwindigkeit wird wieder erreicht. Die Feder 49 kann so eingestellt werden, daß sie erst bei bestimmten Mindestdifferenzen der Stromstärke der Propellermotoren die Verminderung der Treibmittelzüfuhr bewirkt. Ebenso kann die Drehung der Hohlwelle 48 so begrenzt werden, daß der Motor 45 nur eine bestimmte Anzahl von Drehungen ausführen kann- und damit auch -die Verstellung des Punktes F begrenzt wird. -Oft ist es, erwünscht, daß eine gefährliche Überlastung der Propellermotoren vermieden wird, bevor tatsächlich: Unterschiede der Ströme der Propellermotoren auftreten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Zufuhr des Treibmittels zur Turbine von vornherein von der Stellung des Steuerruders abhängig gemacht wird.The position of the fulcrum F of the lever 20 ( FIGS. 1 and 3) depends on the one hand - on a speed regulator 55, which can be operated by hand and represents a lever rotatable at 56, with one end of which the rod 24 is connected has screw threads at the other end and engages in the hollow shaft 48. The other part of the rod 24, which is also provided with a screw thread at the lower end and engages in the hollow shaft 48, is articulated to a lever which is articulated to the rack 12 at the other end and determines the position of the pivot point F through a link . When the motor 45 is at a standstill, the position of the fulcrum F can be shifted by turning the control lever 55 and thus different speeds of the turbine can be set. When moving the rod 24, the hollow shaft 48, which is here. can not rotate, in-the hub of the wheel 47 is shifted. When the motor 45 starts to work, it always rotates the Hählwelle 48 in one direction to a greater or lesser extent, depending on the current difference between the propeller motors. Here, the overall position of the rod 24 is changed and, with the controller 55 at a standstill, the position of the fulcrum F is changed in such a way that the propellant supply is reduced. If the current difference in the propeller motors disappears, the armature of the motor 45 is returned to its initial position by the helical spring 49, and the speed set by the manual controller 55 is reached again. The spring 49 can be adjusted so that it only causes the propellant supply to be reduced at certain minimum differences in the amperage of the propeller motors. The rotation of the hollow shaft 48 can also be limited in such a way that the motor 45 can only execute a certain number of rotations - and thus also the adjustment of the point F is limited. It is often desirable to avoid dangerous overloading of the propeller motors before actually: Differences in the propeller motor currents occur. This can be achieved by making the supply of propellant to the turbine dependent on the position of the rudder from the outset.

Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeichnet. Das Steuerruder 70 ist bei. 71 drehbar und wird durch irgendeinen geeig- 1 neten Apparat in Bewegung. gesetzt. Durch ein Gestänge 71', welches mit dem Ruder fest verbunden ist, wird ein bei 73 drehbarer Kamm 72 verdreht, auf dem das Ende eines Armes 74', das mit einer Rolle versehen ist, gleitet. Durch Verdrehen des Kammes 72 wird daher auch der Arm 74' um seinen Drehpunkt 75 gedreht. Mit dem Arm 74' ist fest verbunden der Hebel 55', .der" vön Hand zur Regelung derTurbinengescbwindigkeit.bedient wird und dessen Außenlage daher durch den Kamm 72 begrenzt wird. Gegebenenfalls wird er auch bei Verdrehung des Kammes 72 zurückgeführt und damit das Gestänge 24 und der Drehpunkt F verschoben.A corresponding embodiment is shown in FIG. The rudder 70 is at. 71 rotatable and is set in motion by any suitable apparatus. set. A rod 72 ', which is firmly connected to the rudder, rotates a comb 72 which can be rotated at 73 and on which the end of an arm 74', which is provided with a roller, slides. By rotating the comb 72, the arm 74 ′ is therefore also rotated about its pivot point 75. The lever 55 ', which is "operated by hand to regulate the turbine speed, and the outer position of which is therefore limited by the comb 72, is firmly connected to the arm 74'. If necessary, it is also returned when the comb 72 is rotated, and thus the linkage 24 and the pivot point F shifted.

Claims

PATENT CLAIMS i. Facility to avoid overloading the The generator feeding the propeller motors when cornering is powered by an electrically powered generator Two- or; Multi-screw ships, characterized -that for the purpose of avoidance the overload of the propeller motors: (30, 31) feeding generator (34) Cornering as a function of this, the energy output of the generator (34) the propeller motors (30, 3.i) is restricted.

2. device according to claim i, characterized in that the limited depending on the "cornering Energy output of the generator (34) by reducing the supply of propellant ! to the primary machine (35) is effected:

3. Device according to claim i, characterized characterized in that the energy output is limited as a function of cornering of the generator (34) .by; Weakening of the excitation of the generator (34) and thus by reducing its tension. 4. Device according to claim i and 2, characterized in that .eine regulating device for: the supply of the Propellant of the primary machine (turbine 35) depending on the tour change conditional displacement of a centrifugal governor (16) is triggered; on des-; attack (27) can act, the 1 Sen transmission linkage (18, 19, 2o) a pendency from the change in the direction of travel or the load on the propeller motors (3o, 31). is moved. -5: Device according to claims' i to 3, characterized in that that different loads on the propeller motors (30, 31) by a differential circuit be measured, with z. B. an auxiliary motor (45) can be used, .der. the Propellant or energy supply is reduced in the event of current differences. 6: establishment according to claim 5, characterized in that in the supply lines to the propeller motors (30, 31) Transformers (40, 41, 42, 43) are connected, which are connected in opposition to one another are connected to each other and in turn each have a phase of the auxiliary engine. (45) dine. Device according to claims i to 6, characterized in that depending on the size the curve and the difference in load between the propeller motors (3o, 31) the Propellant or energy supply is reduced by the load differences driven auxiliary motor (q.5). Armature twisted against a spiral spring (4g), whose counter torque increases with increasing rotation. 8. Device according to claim 1, 2; 3 and s, characterized in that the load difference of the propeller motors (3o, 31) indicating auxiliary motor (45) by shortening or lengthening a rod (24) of the regulating device (1o, 11, 12, 13) influences the propellant supply, without preventing the movement of this rod (24) by a hand controller (55, 56), by shortening or lengthening the rod (24) by moving a nut (48) causes axial displacement of the rod while the hand controller (55, 56) is used is performed. G. Device according to claim i, characterized in that the Propellant supply is made dependent on the position of the rudder (7'0) by through its adjustment directly or with the interposition of auxiliary gears (71 ', 72, 74') or motors also the control device (1o, 11, 12, 13) for propellant or energy supply is affected. 1o. Device according to claim g, characterized in that that the hand lever (55 ') for setting the speed of the primary machine (35) is influenced by the position of the rudder in such a way that when the rudder is turned (70) in terms of throttling the propellant or energy supply returned or its movement is restricted. i i. Device according to claim io, characterized characterized in that the movement of the hand lever (55 ') by one of the rudder (7o) moving cam (72) is limited in such a way that the larger adjustments of the rudder (70) correspond to those positions of the hand lever (55 ') in which the Propellant or energy supply is reduced to a greater extent.