-
Anordnung zur Unterdrückung von durch zwei oder mehr Antriebswellen
hervorgerufenen Schwingungen Wenn in einer Anlage zwei odermehr Antriebswellen vorhanden
sind, die mit ungleichmäßigem Antriebsmoment zueinander arbeiten, so besteht die
Gefahr, daß von diesen Wellen Schwingungen hervorgerufen werden. Diese Schwingungen
haben besonders dann, wenn die Wellen auf demselben Fundament montiert sind, heftige
Erschütterungen zur Folge. .Bekanntlich kann man solche Schwingungen vermeiden,
wenn man dafür sorgt, daß die Wellen während des Betriebes eine bestimmte relative
Drehwinkelläge zueinander beibehalten. Bei einem bereits -bekannten Zweipropellerschiffsantrieb,
dessen Propellerwellen v-on Dieselmaschinen angetrieben werden, hat man zu diesem
Zweck mit den Propellerwellen synchrone Wechselstrommaschinen gekuppelt, die zur
Erzielung des Gleichlaufs parallel geschaltet werden. Das ParalleIschalter erfolgt
hierbei dadurch, daß die Synchronmaschinen, nachdem sie auf ungefähr gleiche Spannung
gebracht sind, zunächst über eine Drosselspule zusammengeschaltet werden; dann soll
durch Änderung der Kraftmittelzufuhr die eine Synchronmaschine dazu gebracht werden,
gegenüber der anderen zu schlüpfen, bis in der gewünschten relativen Drehwinkellage
der beiden Propellerwellen die -endgültige Parallelschaltung der Synchronmaschinen
erfolgt. Dieses Verfahren.erfordert viel Zeit und große Geschicklichkeit des Bedienungspersonals.
Es ist daher in allen Fällen, -wo es auf eine einfache und sicher wirkende Einrichtung
ankommt, ungeeignet.
-
Durch die -Erfindung wird die gestellte Aufgabe in überraschend einfacher
Weise gelöst. Für die Unterdrückung. der von zwei oder mehr Wellen hervorgerufenen
Schwingungen wird ein Gleichlauf der Wellen durch mit diesen gekupPelt:e, parallel
arbeitende Synchronmaschinen erfindungsgemäß dadurch hergestellt, . daß die Erregerwicklung
jeweils einer der synchron laufenden Maschinen ein-oder mehrmals umgepolt wird,
bis durch das jedesmalige Verdrehen -des- Läufers dieser Maschinen um eine Polteilung
die gewünschte relative Drehwinkellage der mit dieser Maschine gekuppelten Welle
zu einer der anderen Wellen hergestellt ist: Die Synchronmaschinen. werden also
.bei der Erfindung zunächst ohne Rücksicht -auf die relative Drehivinkellage der
Wellen:- synchronisiert, und dann werden die Erregerwicklungen so lange umgepolt,
bis die richtige Winkellage aller Wel-; len zueinander. hergestellt. ist: Die hierfür
erforderlichen
Schaltvorgänge sind leicht durchführbar, so daß in jedem Falle in kurzer Zeit die
Ursache für die Schwingungen beseitigt ist.
-
Wenn die Wellen durch Wechselstrommotoren angetrieben werden, wird
bei Anwendung der Erfindung die gewünschte relative Dreli# winkellage der Wellen
durch Umpolen der Erregerwicklung jeweils eines der Antriebsmotoren eingestellt.
In ähnlicher Weise kann man die Erfindung auch anwenden zur Unterdrückung von Schwingungen,
die bei Antriebswellen mehrerer Synchrongeneratoren durch die antreibenden Primärmaschinen
hervorgerufen werden. In diesem Falle wird -die gewünschte relative Drehwinkellage
der. Wellen durch Umpolen der Erregerwicklung jeweils eines der Generatoren eingestellt.
-
Bei Signaleinrichtungen, 'die mit synchron umlaufenden Kontaktarmen
arbeiten, ist es bereits bekannt, Feme bestimmte Winkellage zweier örtlich weit
voneinander getrennter Synchromnotoren durch. :ein- oder mehrmaliges Umpolen der
Erregung .einzustellen. Hier handelt es sich jedoch nicht um das Problem, Schwingungen
zu unterdrücken, die durch die Wellen von Kraft- und Arbeitsmaschinen hervorgerufen
werden.
-
In der Zeichnung ist schematisch ein dieselelektrischer Schiffsantrieb
als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
-
Mit i . und 2 sind die beiden Dieselmotoren bezeichnet. Diese sind
mit, den zugehörigen Synchrongeneratoren 3 und 4 gekuppelt. Von diesen führen Leitungen
5 bzw. 6 zu den Synchronmoboren 7 bzw. 8, welche zum Antrieb der Schiffspropeller
dienen. Zwischen die Leitungen 5 und 6 ist eine Grobsynchronisiereinrichtung 9 geschaltet.
Die Synchrongeneratoren 3 und 4 -und die Synchronmotoren 7 und 8 seien im vorliegenden
Fall als mehrpolige Maschinen ausgeführt. Beispielsweise können die Generatoren
6polig und die Motoren, die ja verhältnismäßig langsam laufen sollen, 22polig ausgeführt
sein. Um.Schiffsschwingungen zu verhüten, die. von den Propellerschaufeln hervorgerufen
werden könnten, wenn sie nicht eine bestimmte relative Dnehwinkellage zueinander
besitzen, wird im vorliegenden Falle folgendes Verfahren angewendet: Zunächst werden
die Aggregate i, 3 bzw. 2, 4 mit den zugehörigen Motoren 7 bzw. 8 angelassen und
mit Hilfe der Grobsynchronisiereinrichtung 9 synchronisiert. Da die SynchroDmotoren
7 und 8 mehr als zwei Pole besitzen, sind hinsichtlich der elektrischen Synchronisierung
bei 22 Polen beispielsweise elf verschiedene Lagen des Polrades des einen Motors
gegenüber dem Polrad des anderen Motors denkbar, in denen die Motoren elektrisch
synchron laufen. Für die Verhütung der durch die Propellerschaufeln hervorgerufenen
Schwingungen ist jedoch von diesen elf elektrisch synchronen Lagen nur eine ganz
-bestimmte die richtige. Um nun diese richtige ä.e der Polräder zueinander einzustellen,
;rd gemäß der Erfindung nach dem Synchronisieren die Erregung des Polrades des Synchronmotors
7, welches in seiner relativen Drehwinkellage gegenüber dem Polrad des anderen Synchronmotors
8 verstellt werden soll, mit Hilfe der Umschalteinrichtung 13
umgepolt. Infolge
dieser Umschaltung bleibt das Polrad gegenüber dem Ständerfeld um eine Polteilung
zurück. Man kann also durch einfaches ein- oder mehrmaliges Umpolen der Erregerwicklung
das Polrad des Motors 7 so lange in. seiner relativen Drehwinkellage gegenüber dem
Polrad des Motors 8 zurückstellen, bis die Propellerschaufeln, welche von-den Polrädern
angetrieben werden, außer der elektrisch synchronen auch noch die gewünschte relative
Lage zueinander besitzen. Diese richtige Lage wird man zweckmäßig durch irgendeine
-Anzeigevorrichtung, beispielsweise. eine Signallampe, anzeigen, welche aufleuchtet,
wenn die beiden gegeneinander zu verstellenden Polräder die gewünschte relative
synchrone Lage zueinander eingenommen haben.
-
Die Erfindung kann auch angewendet werden bei solchen Mehrpropellerschiffsantrieben,
bei denen die zum Antrieb der Schiffspropeller dienenden Synchronmotoren - von einem
einzigen Wechselstromgenerator gespeist werden. -Will man auch die etwa durch das
@ungleichförmige Arbeiten der Dieselmotoren i und. 2 hervorgerufenen Schwingungen
beseitigen, so kann man dies ebenfalls dadurch erreichen, daß die gegenseitige Lage
der Polräder der beiden Generatoren 3 und-4 zueinander verstellt wird. In diesem
Falle wird beispielsweise die Brennstoffzufuhr zu dem Dieselmotor i unterbrochen
und darauf mit Hilfe der Umschalteinrichtung 14 die Erregerwick-, lung des zugehörigen
Generators 3 ein- oder mehrmals umgepolt, so lange, bis auch die Polräder der Generatoren
zueinander die richtige gegenseitige dLage besitzen.
-
Die Erfindung ist auch mit Vorteil anwendbar, wenn es sich um nichtelektrische
Schiffsantriebe handelt, wenn also beispielsweise zwei oder mehr Dieselmotoren über
entspre-, chende: Wellenstränge unmittelbar mechanisch die Schiffspropeller antreiben.
In diesem. Falle wird man das Verfahren gemäß der Erfindung so ausbilden, daß man
mit jedem. der Dieselmotoren eine Ailfssynchronmaschine kuppelt. Diese. Synchronmaschinen
werden. untereinander parallel geschaltet. Zur
Verstellung der gegenseitigen
Lage der Kurbelwellen der einzelnen Dieselmotoren wird eine Vorrichtung zur Umpolung
des mit dem zu verstellenden Dieselmotor gekuppelten Hilfssynchrongenerators vorgenommen.
-
Die Erfindung ist nicht auf Zweipropeller' schiffsantriebe beschränkt,
wie ein solcher 1n der Zeichnung dargestellt ist; vielmehr kann auch durch Hinzufügung
entsprechender Einrichtungen bei mehr als zwei Schiffspropellern in derselben Weise
die Einstellung der bestimmten relativen Drehwinkellage aller schwingungserzeugenden
Teile des Schiffes erzielt werden.