DE685253C - Verfahren zum Umsteuern von dieselelektrisch angetriebenen Schiffen - Google Patents

Description

Dieselelektrisch angetriebene Schiffe haben gegenüber den turboelektrisch angetriebenen Schiffen den Nachteil, daß der Dieselmotor weniger überlastbar ist als die Dampfturbine. Dies gilt namentlich für Drehzahlen, die unter der Nenndrehzahl der Antriebsmaschine liegen. Abb. ι zeigt die Drehmomentkuxven einer Dampfturbine 1 und eines Dieselmotors 2 in Abhängigkeit von der Drehzahl. Während bei der Dampfturbine mit abnehmender Drehzahl das Drehmoment steigt, nimmt beim Dieselmotor das Drehmoment mit abnehmender Drehzahl ab. Da ein Dieselmotor bei niedrigen Drehzahlen stehenbleibt, wenn er überlastet wird, so ist der Dieselmotor gegenüber der Dampfturbine beim Umsteuern im Nachteil. Beim Umsteuern muß daher unbedingt darauf geachtet werden, daß das Drehmoment des Dieselmotors nicht überschritten wird.

In Abb. 2 ist in der Abszissenachse die Drehzahl der Schiffsschraube und in der Ordinatenachse die beim Umsteuern vom Generator aufgenommene Leistung (Kurve 3) bzw. die Leistung, die der Dieselmotor abgeben kann (Kurve 4), aufgetragen. Es ist dabei angenommen worden, daß ein Synchronmotor zur Verwendung kommt und daß der Dieselmotor auf seine niedrigste zulässige Drehzahl von 3o°/₀ heruntergeholt worden ist, um bei dieser Drehzahl den Synchronmotor in Tritt zu bringen. Dabei kann der Dieselmotor eine Leistung von 27 °/₀ seiner Nennleistung abgeben. Die Leistung, die der Generator dem Dieselmotor entnimmt, darf keinesfalls diesen Wert überschreiten, da sonst der Dieselmotor zum Stillstand kommt. Da die Drehmomentenkurve des Schraubenmotors entsprechend der Charakteristik der Schraube ein mit abnehmender positiver Drehzahl ansteigendes Moment haben muß, so weist die Kurve 3 der Generatorleistung eine Spitze auf, und es ist dafür zu sorgen, daß diese Spitze unterhalb der Geraden 4, der Leistungsgeraden des Dieselmotors, bleiben muß. Dies bedingt, falls die •beim Umsteuern verwendete Übererregung

des Generators, wie dies allgemein üblich ist, konstant bleibt, daß sowohl bei größeren positiven Drehzahlen als auch bei negativen Drehzahlen der Schraube ein LeistungsüberschuJ^ im Dieselmotor vorhanden ist, der nicht stis^ genutzt wird. Dadurch wird die Stoppze^; der Schraube, d. h. die Zeit, die erforderlicSQ ist, um die Schraubendrehzahl auf Null zu' bringen, verhältnismäßig groß, so daß bei ίο Verwendung eines Motors (Synchronmotors oder Asynchronmotors) mit einer Kurzschlußankerwicklung diese Wicklung unnötig viel Wärme aufnehmen muß. "

Für Gleichstromantriehe ist es bereits !5 bekannt, die Leistung des Dieselmotors beim Umsteuern voll auszunutzen. Bei Gleichstromantrieben läuft jedoch im allgemeinen sodann der Dieselmotor mit seiner Nenndrehzahl weiter, da für das Umsteuern lediglich ^a° die Erregerstromkreise beeinflußt werden müssen, während bei Wechselstromantrieben zum Verändern der Generatorfrequenz auch die Drehzahl des Dieselmotors beim Umsteuern verändert werden muß. Für Wechselns stromantriebe ist es bekannt, zur vollen Ausnutzung der Dieselleistung und damit zur Herabsetzung der Stoppzeit der Schraube die Dieselmotordrehzahl, nachdem die Schraube ■ ihre Leerlauf drehzahl erreicht hat, von ioo°/o auf 3o°/o dadurch herabzuregem, daß das Motordrehmoment durch Übererregung gesteigert wird. Die diesem Drehmoment entsprechende erforderliche größere Leistung des Dieselmotors muß dann durch die kinetische ³^ Energie der Masse des Dieselmotors gedeckt werden. Das bedeutet, daß die Dieselmotordrehzahl abnimmt und schließlich auf 30% sinkt. Einerseits darf nun die Drehzahl des Dieselmotors aus mechanischen Gründen nicht zu schnell gesenkt werden; eine langsame Senkung der Dieselmotordrehzahl ist aber gleichbedeutend mit einer langen Stoppzeit der Schraube, also übermäßige Erwärmung des Kurzschlußkäfigs, die ja vermieden werden soll. Andererseits muß spätestens in dem Zeitpunkt, in dem der Synchronmotor in Tritt fallen soll oder der Asynchronmotor seinen i.|j;ä.türlichen Schlupf erreichen soll, die Diesel-■rttotordrehzahl bereits auf 30 °/o gesunken sein, da sonst die Gegenmomente zu groß werden und der erstrebte Synchronlauf des Synchronmotors bzw. der Lauf des Asynchronmotors bei dessen normalem Schlupf in Frage gestellt ist. Dieser Zeitpunkt ist aber nicht leicht abzupassen.

Durch dieErfindung wird eine vollkommene Ausnutzung der Dieselleistung und zugleich eine, schnellstmögliche Herabsetzung der Schraubendrehzahl dadurch erreicht, daß zunächst, während die Schraube auf ihre Leerlauf drehzahl zurückgeht, die Dieselmotordrehzahl durch langsames Herabregeln des Dieselmotors auf etwa 30 % der normalen Drehzahl herabgesetzt wird, daß danach der. Generator übererregt wird und diese Übererregung durch ein Leistungsrelais derart geregelt wird, daß bis zum Erreichen des synchronen Laufes bzw. des normalen Schlupfes des Schraubenmotors die abgegebene Generatorleistung mit der verfügbaren Dieselleistung übereinstimmt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Umsteuern von dieselelektrisch angetriebenen Schiffen unter voller Ausnutzung der Dieselmotorleistung bei Verwendung von Wechselstrommaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herabsetzen der Dieselmotordrehzahl auf etwa 30%'der Nenndrehzahl der Generator übererregt wird und diese Übererregung durch ein Leistungsrelais derart geregelt wird, daß bis zum Erreichen des synchronen Laufes bzw. des normalen Schlupfes des Schraubenmotors die abgegebene Generätorleistung mit der verfügbaren Dieselmotorleistung übereinstimmt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen