DE657676C - Multi-shaft ship propulsion by means of high-speed thermal power machines and AC motors - Google Patents

Multi-shaft ship propulsion by means of high-speed thermal power machines and AC motors

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DE657676C
DE657676C DEA74341D DEA0074341D DE657676C DE 657676 C DE657676 C DE 657676C DE A74341 D DEA74341 D DE A74341D DE A0074341 D DEA0074341 D DE A0074341D DE 657676 C DE657676 C DE 657676C
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Friedrich Pruess
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Description

Die Erfindung betrifft einen mehrwelligen Schiffsantrieb mittels schnellaufender Wärmekraftmaschinen und Wechselstrommotoren, wobei mindestens zwei Propellerwellen mit gemischtem Antrieb und mindestens eine Propellerwelle mit reinem, elektrischem Antrieb versehen, sind.The invention relates to a multi-shaft ship propulsion system by means of high-speed heat engines and AC motors, wherein at least two propeller shafts with mixed drive and at least one Propeller shaft with pure, electric drive provided, are.

Es ist bekannt, die Propeller eines Schiffes bei voller Fahrt teils direkt durch langsamIt is known that the propellers of a ship sometimes go straight through slowly at full speed

ίο laufende Wärmekraftmaschinen, teils durch Elektromotoren, bei der Marschfahrt jedoch ausschließlich durch. Elektromotoren anzutreiben. ίο running heat engines, partly through Electric motors, but only through when cruising. Drive electric motors.

Bei derartigen Antrieben werden als Propellermotoren Synchron- oder Asynchronmotoren verwendet, da sich für größere Leistungen Gleichstrommotoren wegen der durch die hohen. Stromstärken entstehenden Kollektorschwierigkeiten, hierzu nicht eignen. Synchronmotoreri haben den Vorteil, daß durch entsprechende Einstellung ihrer Erregung im Dauerbetrieb ein Leistungsfaktor von cos. φ = ι erzielt werden kann. Dadurch können die Wechselstromgeneratoren kleiner bemessen werden. Andererseits sind die Synchronmotoren an eine starre Drehzahl gebunden. Such drives are called propeller motors Synchronous or asynchronous motors are used because DC motors are used for greater powers because of the the high. Collector difficulties arising from current intensities, not suitable for this. Synchronous motors have the advantage that by setting their excitation accordingly, a power factor of cos. φ = ι can be achieved. This allows the alternators are sized smaller. On the other hand, the synchronous motors are bound to a rigid speed.

Asynchronmotoren weisen demgegenüber den Vorteil auf, daß sie mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Drehzahlregelung, und zwar auch in einem größeren Bereich, zulassen.Asynchronous motors have the advantage that they are relatively with allow simple means a speed control, even in a larger range.

Werden, aus wirtschaftlichen Gründen schnelläufende Wärmekraftmaschinen, z. B. Dampfturbinen oder schnellaufende Dieselmaschinen, vorgesehen, so muß zur Erzielung einer günstigen Propellerdrehzahl für volle Fahrt die Kraftmaschinendrehzahl durch zwischengeschaltete Getriebe herabgesetzt werden. Beim Manövrieren und bei Marschfahrten., bei denen alle Propeller ausschließlieh durch Elektromotoren angetrieben werden, würden jedoch beim Antrieb durch Asynchronmotoren normaler Drehzahl zusätzlich noch weitere Getriebe erforderlich sein, die das Gewicht der Antriebs anlage in unerwünschter Weise vergrößern.Are, for economic reasons, high-speed heat engines such. B. Steam turbines or high-speed diesel engines, if provided, must be used to achieve this a favorable propeller speed for full speed the engine speed through intermediate Gearbox are reduced. When maneuvering and cruising., in which all propellers are driven exclusively by electric motors, However, additional gears would be required when driving with normal speed asynchronous motors, which increase the weight of the drive system in an undesirable manner.

Erfindungsgemäß werden deshalb schnelllaufende Asynchronmotoren vorgesehen, die über die Übersetzungsgetriebe die Propellerwellen antreiben und an die von einem auf der dritten Propellerwelle sitzenden Wechselstrommotor Blindleistung abgegeben wird.According to the invention, therefore, high-speed asynchronous motors are provided which Drive the propeller shafts via the transmission gears and connect them to one the AC motor seated on the third propeller shaft is outputted reactive power.

Dadurch wird erreicht, daß die bei voller Fahrt zur Untersetzung der Kraftmaschinendrehzahl erforderlichen Getriebe auch bei den Marschfahrten und beim Manövrieren verwendet und somit voll ausgenutzt werden. Ferner hat die erfindungsgemäße Anordnung den besonders für den Bordbetrieb wesentlichen Vorteil, daß das Gewicht und die Größe der Asynchronmotoren infolge der geringen Polzahl erheblich niedriger ist alsThis ensures that the engine speed reduction at full speed The necessary gears can also be used for cruising and maneuvering and are therefore fully utilized. Furthermore, the arrangement according to the invention has that which is particularly important for on-board operation Advantage that the weight and size of the asynchronous motors as a result of low number of poles is considerably lower than

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden;*) The inventor has been indicated by the patent seeker;

Friedrich Prüß in Mannheim-F eudenheim.Friedrich Prüß in Mannheim-F eudenheim.

das von Synchronmotoren. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung infolge der Abgabe von Blindleistung durch einen in geeigneter Weise erregten Wechsel-' strommotor während der Marschfahrten eine gute Ausnutzung der Generatoren. »'that of synchronous motors. In addition, the arrangement according to the invention enables as a result of the delivery of reactive power by a suitably excited alternating ' The electric motor makes good use of the generators during the cruises. »'

Die Erfindung ist in der Zeichnung lift' einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Bei einem dreiwelligen Schifrspropellerantriebsind zwei Dampfturbinen ι und 2 vorgesehen, die über leicht lösbare Kupplungen 3 bzw. 4 und über die Untersetzungsgetriebe S bzw. 6 mit den Propellerwellen 7 bzw. 8 verbunden sind. Die schnellaufenden Asynchron-The invention is shown in the drawing lift ' an embodiment illustrated. In the case of a three-shaft ship propeller drive, two steam turbines 1 and 2 are provided, which are connected via easily releasable couplings 3 and 4 and connected via the reduction gears S and 6 to the propeller shafts 7 and 8, respectively are. The high-speed asynchronous

j5 motoreng und 10 sind ebenfalls über leicht lösbare Kupplungen 11 bzw. 12 mit den Getrieben S bzw. 6 verbunden. Auf der Propellerwelle 13 ist ein Synchronmotor 14 und ein. Wechselstrommotor 15 angeordnet. Die Kraftzentrale für die Propellermotoren ist aus bordtechnischen und wirtschaftlichen Gründen in mehrere, beispielsweise in zwei Generatoreinheiten 16 und 17 aufgeteilt.j5 motoreng and 10 are also about easy releasable couplings 11 and 12 with the gearboxes S or 6 connected. On the propeller shaft 13 is a synchronous motor 14 and a. AC motor 15 arranged. The power center for the propeller motors is off On-board technical and economic reasons in several, for example in two generator units 16 and 17 split.

Bei der ersten Marschgeschwindigkeit werden die Propellerwellen 7 und 8 über die Getriebe 5 bzw. 6 und über die Kupplungen 11 bzw. 12 von den Asynchronmotoren 9 bzw. 10 und die Propellerwelle 13 von dem z.B. mit den Asynchronmotoren parallel geschalteten Synchronmotor 14 angetrieben. Die Propellermotoren werden nur von einem Teil der Kraftzentrale, z. B. von der Generatoreinheit 16, gespeist. Der auf der Propellerwelle 13 sitzende, bei dieser Fahrtstufe nicht für den Propellerantrieb bestimmte Wechselstrommotor 15 wird, um einen guten Leistungsfaktor zu erzielen, durch entsprechende Erregung zur Abgabe von Blindleistung an die Asynchronmotoren herangezogen.At the first cruising speed, the propeller shafts 7 and 8 are over the Gearbox 5 or 6 and via the clutches 11 or 12 from the asynchronous motors 9 or 10 and the propeller shaft 13 of the e.g. connected in parallel with the asynchronous motors Synchronous motor 14 driven. The propeller motors are only used by part of the Power center, z. B. from the generator unit 16 is fed. The one on the propeller shaft 13 seated AC motor 15, which is not intended for propeller drive at this speed level, in order to achieve a good power factor, through appropriate Excitation used to deliver reactive power to the asynchronous motors.

Bei der zweiten, höheren Marschgeschwindigkeit werden die Propellerwellen 7 und 8 von den Asynchronmotoren 9 bzw. 10 und die Propellerwelle 13 von dem Wechselstrommotor ι s angetrieben. Die Leistung des Wechselstrommotors 15 ist wesentlich höher als die des Synchronmotors 14. Die Asynchronmotoren werden von einer Generatoreinheit 16 und der Wechselstrommotor 15 von der anderen Generatoreinheit 17 gespeist. Zur Verbesserung des Leistungsfaktors wird der Synchronmotor 14 derart erregt, daß er an die Asynchronmotoren Blindleistung abgibt.At the second, higher cruising speed, the propeller shafts 7 and 8 from the asynchronous motors 9 and 10 and the propeller shaft 13 from the AC motor ι s driven. The power of the AC motor 15 is much higher than that of the synchronous motor 14. The asynchronous motors are from a generator unit 16 and the AC motor 15 from the other generator unit 17 is fed. To improve the power factor, the Synchronous motor 14 excited so that it is on the asynchronous motors emit reactive power.

Bei voller Eahrt werden die Propellerwellen 7 und 8 über die Kupplungen 3 bzw. 4 und die Getriebe 5 bzw. 6 von den Dampfturbinen ι bzw. 2 und die Propellerwelle 13 von dem Wechselstrommotor 15 angetrieben, während die Asynchronmotoren 9 und 10 abgekuppelt sind und stillstehen. Die aus den beiden Generatoreinheiten 16 und 17 bestehende Kraftzentrale für die Propeller- -,rnotoren versorgt den Wechselstrommotor 15 ;vaj"it elektrischer Energie. Der auf der .;-'-\^,elle 13 sitzende Synchronmotor 14 kann in '■'iiesem Falle im entregten Zustande leer mitlaufen. When full, the propeller shafts 7 and 8 are driven via the clutches 3 and 4 and the gears 5 and 6 from the steam turbines ι or 2 and the propeller shaft 13 from the AC motor 15, while the asynchronous motors 9 and 10 are decoupled and stand still . The power center for the propeller motors, consisting of the two generator units 16 and 17, supplies the AC motor 15; Vaj "with electrical energy. The synchronous motor 14 sitting on the.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mehrwelliger Schiffsantrieb mittels schraellaiufender Wännekraftmaschinen und Wechselstrommotoren, bei dem mindestens zwei Propellerwellen mit gemischtem Antrieb und mindestens eine Propellerwelle mit reinem elektrischem Antrieb vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß schnellaufende Asynchronmotoren (9, 10) vorgesehen sind, die über die Übersetzungsgetriebe die Propellerwellen (7, 8) antreiben und an die von einem der auf der dritten Propellerwelle (13) sitzenden Wechselstrommotoren. (14 oder 15) Blindleistung abgegeben wird.1. Multi-shaft ship propulsion by means of high-speed heat engines and AC motors, in which at least two propeller shafts with mixed drive and at least one propeller shaft are provided with a purely electric drive, characterized in that high-speed asynchronous motors (9, 10) are provided that drive the propeller shafts (7, 8) via the transmission gear and to that of one of the seated on the third propeller shaft (13) AC motors. (14 or 15) reactive power is delivered. 2. Mehrwelliger Schiffsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Marschgeschwindigkeit die Propellerwiellen. durch die Asynchronmotoren (9, 10) lund durch einen auf der dritten Propellerwelle sitzenden Synchronmotor (14) angetrieben werden, wobei die Propellermotoren von einem Teil der Kraftzentrale gespeist werden und der Wechselstrommotor (Γ5) an. die Asynchronmotoren Blindleistung abgibt.2. Multi-shaft ship propulsion system according to claim i, characterized in that at the first cruising speed the propeller shafts. by the asynchronous motors (9, 10) and by one on the third Propeller shaft seated synchronous motor (14) are driven, the propeller motors fed by part of the power plant and the AC motor (Γ5). the asynchronous motors Emits reactive power. 3. Mehrwelliger Schiffsantrieb nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten, höheren Marschgeschwindigkeit die Propellerwellen durch die Asynchronmotoren (9, 10) und den Wechselstrommotor (15) angetrieben werden, wobei die Asynchronmotoren von dem einen Teil und der Wechselstrommotor von dem anderen Teil der Kraftzentrale gespeist werden und der auf der dritten Propellerwelle sitzende Synchronmotor (14) an die Asynchronmotoren Blindleistung abgibt.3. Multi-shaft ship propulsion according to spoke i, characterized in that at the second, higher cruising speed, the propeller shafts through the asynchronous motors (9, 10) and the AC motor (15) are driven, wherein the asynchronous motors from one part and the alternating current motor from the other part of the power plant and the synchronous motor (14) sitting on the third propeller shaft to the Asynchronous motors emit reactive power. 4. Mehrwelliger Schiffsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei voller Fahrt die Propellerwellen durch die Wärmekraftmaschinien (1, 2) und durch den Wechselstrommotor (15) angetrieben werden, wobei der Wechselstrommotor von der gesamten Kraftzentrale (16, 17) gespeist wird und der auf der dritten Propellerwelle sitzende Synchronmotor (14) leer mitläuft.4. Multi-shaft marine propulsion system according to claim i, characterized in that at full speed the propeller shafts through the heat engines (1, 2) and driven by the AC motor (15), the AC motor is fed by the entire power station (16, 17) and on the third propeller shaft seated synchronous motor (14) runs along empty. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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