DE691639C - Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer Synchronisiermaschinen - Google Patents

Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer Synchronisiermaschinen

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DE691639C
DE691639C DE1934B0165297 DEB0165297D DE691639C DE 691639 C DE691639 C DE 691639C DE 1934B0165297 DE1934B0165297 DE 1934B0165297 DE B0165297 D DEB0165297 D DE B0165297D DE 691639 C DE691639 C DE 691639C
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synchronizing
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BBC Brown Boveri France SA
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • H02P5/52Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another additionally providing control of relative angular displacement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer, Synchronisiermaschinen Bei verschiedenen Antrieben ist es erforderlich, daß zwei getrennt angetriebene Wellen bei genau :gleicher Drehzahl meiner bestimmten relativen Drehwinkellage laufen. Derartige Forderungen werden z. B. beim Antrieb von Schiffspropellern gestellt, bei dem Erschütterungen des Schiffes dadurch - ver= mieden werden können, daß zwei oder mehrere zusammenarbeitende Propeller in einer bestimmten relativen Drehwinkellage laufen. Abgesehen vom elektrischen Antrieb der Propeller durch Synchronmotoren kann der Gleichlauf in einer bestimmten relativen Drehwinkell'age von den Kraftmaschinen selbst nicht ahne weiteres verwirklicht werden; es müssen vielmehr besondere Syncb.ronisiermaschinen angeordnet werden, die bei Winkelabweichungen eine Ausgleichleistung zwischen dem Wellen übertragen. Dafür eignen sich Synchronmaschinen mit Gleichstromerregung.
  • Bei Synchronmaschinen verursacht der Ausgleichstrom bei reiner Wirkleistung, wie sie bei Ausgleichmaschinen praktisch auftritt, eine Schwächung des magnetischen Feldes in den Maschinen. Bei der üblichen Verwendung von Synchronmaschinen als Generator oder als Motor sind nun Regeleinrichtungen bekannt, die durch meist feinstufige Regelung der Erregung das magnetische Feld der Belastung entsprechend einstellen. Diese Einrichtungen arbeiten jedoch verhältnismäßig langsam. Demgegenüber ist bei Synchronmaschinen für Gleichlaufzwecke eine verhältnismäßig starke plötzliche Steigerung der Erregung erwünscht, weil sie in der meist kurzen Zeit des Auseimandexlaufens -der Wellen um einen räumlich sehr kleinen Winkel erfolgen muß.
  • Bekannt sind Antriebsausrüstungen mit Gleichlaufeinrichtungen, bei welchen die Synchronisiermaschi;nen dadurch entlastet werden, daß der Leistungsunterschied der Antriebe begrenzt wird. S.o kaum z. B. eine in Abhängigkeit von der Höhe der Ausgleichleistung der Symchronisiermaschinen gesteuerte mechanische Bremseinrichtung so betätigt werden, daß ein bestimmter Belastungsausgleich der Antriebe erfolgt. -Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer Synchronisiermaschinf, deren Erregung bei Annäherung an die Kippleistung in Abhängigkeit vom Ausgleichstrom selbsttätig verstärkt wird. Erfindungsgemäß wird die Erregung der Synchronisiermaschinen, beispielsweise durch ein im Ausgleichstromkreis der Synchronisiermaschinen liegendes strom- oder leistungsabhängiges Relais, sprunghaft in einer einzigen Stufe gesteuert, wodurch eine durch den Ausgleichstrom hervorgerufene Feldschwächung augenblicklich verhindert wird. Durch diese Einrichtung ist es möglich, mit verhältnismäßig kleinen Synchronmaschinen, die leicht und billig werden, den Gleichlauf der Wellen in einer bestimmten relativen Drehwinkellage aufrechtzuerhalten. Außerdem werden die durchschnittlichen Verluste, die die Wirtschaftlichkeit des ganzen Antriebes beeinflussen, gering gehalten.
  • Die Stoßerregung wird von einem im Ausgleichkreis der Synchronmaschinen liegenden strom- oder leistungsabhängigen Relais gesteuert. Die einstufige Änderung genügt vollkommen, um den gewünschten Zweck zu-,erfüll-en, .nämlich um die Schwächung des magnetischen Feldes bei Belastung zu verhindern. Die magnetische Trägheit der Maschinen unterstützt diese Regelung in darr Sinne, daß bei Zunahme der Ausgleichleistung die Feldschwächung verzögert wird, während anderseits ein Ansteigen der Feldstärke gehemmt wird. Dadurch wird tatsächlich das magnetische Feld zur Erzeugung des erforderlichen Ausgleichmomentes aufrechterhalten, wodurch die Gefahr des Außertrittfallens praktisch ausgeschaltet wird.
  • Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage nach der Erfindung.
  • Fis. i zeigt z. B. eine Einrichtung, bestehend aus zwei mit eigenen Erregermaschinenc und d versehenen Synchronmaschinena und b, die über den Schalter e miteinander verbunden sind. Ein vorhandenes Gleichstromnetz/ speist über das Hilfsrelais g das Relais h, das seinerseits das Schütz k steuert, das den im Erregerstromkreis liegenden Widerstand i kurzschließt. Die Spule des Hilfsrelaisg liegt im Hauptstrorrdcreis der Synchronisiermaschinen, da der darin fließende Strom ein Maß für die gegenseitigen. Winkelabweichungen der Propellerwellen ist. Das Relais h ist mit einer Zeitverzögerungseinrichtung versehen, die das Ausschalten dieses Relais verzögert und so Pendelungen in der Steuerung vorbeugt.
  • Die Einrichtung arbeitet wie folgt: - So lange die gegenseitigen Winkelabweichungen der mit den Propellerwellen gekuppelten Synchronmaschinen a und b bei geschlossenem Schalter e klein bleiben, genügt die in der Verbindungsleitung fließende Stromstärke nicht, um das Hilfsrelais g zum Ansprechen zu bringen. Das Relais /a und das Schütz k bleiben offen, so daß der Widerstand i das Feld der Synchronmaschinen auf einem kleinen Wert hält. Tritt aber, z. B. infolge der Überlastung einer Welle, eine Vergrößerung der Winkelabweichung über das zulässige Maß auf, so steigt die Stromstärke in der Verbindungsleitung, worauf die Relaisg, h und das Schütz k nacheinander ansprechen. Durch das Kurzschließen des Widerstandes j erfährt die Erregung der Synchronisiermaschinen a, b eine sprunghafte Erhöhung, die ein starkes Ausgleichdrehmoment hervorruft. Mit dem Verschwinden der Wellenüberlastung sinkt die Stromstärke in der Verbindungsleitung, so daß das Hilfsrelais g sich öffnet. Ist die Auslösung des Relais lt durch die Zeitvexzögerungseinrichtung freigegeben, so schalten das Relais lt und das Schütz k aus, und die schwache Felderregung ist wieder hergestellt.
  • Die Einrichtung muß aber nur dann zur Wirkung kommen, wenn die Propellerwellen eine ganz bestimmte relative Drehwinkellage einnehmen. Dies bedingt die Verwendung einerseits einer Hilfssynchronisiervorrichtung (:nach einer bekannten -Schaltung) für. das Einschalten der Maschinen und anderseits einer Ausschaltvorrichtung, die bei zufälligem Außertrittfallen anspricht. In letzterem Fall würden nämlich im Stromkreis der Synchronmaschinen nicht nur starke periodische Stromschwankungen auftreten, sondern auch ein Synchronisieren der Wellen in einer unerwünschten relativen Drehwinkellage möglich gemacht. Um diese Möglichkeit zu beseitigen, wird zweckmäßig die Einrichtung noch mit einer Ausschaltvorrichtung versehen, die die elektrische Kupplung zwischen den Maschinen beim Außertrittfallen löst.
  • Die Forderung, daß der Verbindungsschalter e zwischen den Ausgleichmasghinen a und b unbedingt geöffnet werden muß, wenn die Maschinen außer Tritt fallen, kann bei der Einrichtung gemäß Fig. i, wie Fig. a zeigt, durch ein Spannungsrelais nt erfüllt werden. Wenn die Maschinen a und b nicht mehr synchron laufen, sind nämlich die Frequenzen der von den Maschinen erzeugten Spannungen nicht mehr gleich, und der Effektivwert der resultierenden Spannung ändert sich entsprechend einer Schwebungsfrequenz. Bei einem sehr kleinen Wert der resultierenden Spannung öffnet das Spannungsrelaism den Verbindungsschalter e, und -die vom Netz f gespeiste Synchronisiervorrichtung o ist gleichzeitig auch ausgeschaltet.
  • Durch Drücken des Druckknopfes n kann die Hilfssynchronisiervorrichtung o wieder eingeschaltet und der Verbindungsschalter e entsprechend der gewünschtem relativen Drehwinkellage neu eingelegt werden. Die Hilfssyn# chronisiervorrichtungo wird dann erst den Einschaltstromkreis schließen, wenn die zwei Wellen in Phase sind und ungefähr gleiche Drehzahlen besitzen. Dann kann der Druckknopf rt losgelassen werden, da die von der Synchronisiermaschine a erzeugte Spannung genügt, um das Relais m geschlossen zu halten. Anstatt die Feldwicklungen in Reihe zu schalten, könnte man- sie ebensogut parallel schalten. Auch der Relaisstromkreis kann von einer der Erregeimaschinen anstatt - von einem. Netz gespeist werden. Falls Dreiphasenstrom anstatt Gleichstrom zur Verfügung steht, so - könnte man Asynchron-Synchronisiermaschinen anstatt Synchronmaschinen verwenden. Dann würde die Dreiphasenerregung sprunghaft geändert, und zwar mittels eines Autotransformators oder der. sprunghaften Erregung eines Dreiphasenhilfsgenerators.
  • Zur Vermeidung der Reihenschaltung der Relais g, h, h, die eine bestimmte Zeitverzögerung verursacht, kann das Stromrelais g unmittelbar den Widerstand i kurzschließen. Das Öffnen des Kurzschlusses wird wie zuvor mit Zeitverzögerung erfolgen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE. z. Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer Synchronisiermaschinen, deren Erregung bei Annäherung an die Kippleistung in Abhängigkeit vom Ausgleichstrom selbsttätig verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, dgß die Erregung der Synchronisiermaschinen sprunghaft, beispielsweise durch ein strom- oder leistungsabhängiges Relais (g), in einer einzigen Stufe gesteuert wird. a. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte Erregung erst nach Abklingen des Ausgleichvorganges mit Zeitverzögerung wieder geschwächt wird. 3. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überschreiten der Kippleistung wenigstens eine Leitungsverbindung zwischen den Synchronisiermaschinen selbsttätig unterbrochen wird, wobei die Impulsgabe über ein an die Ausgleichleitungen der Synchronisiermaschinen geschaltetes Spannungsrelais erf olgt.
DE1934B0165297 1934-05-03 1934-05-03 Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Drehwinkellage von Schiffspropellern mittels elektrischer Synchronisiermaschinen Expired DE691639C (de)

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DE (1) DE691639C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1014416B (de) * 1956-05-04 1957-08-22 Reishauer Werkzeuge Ag Antriebseinrichtung fuer eine Zahnradschleifmaschine mit Schleifschnecke

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1014416B (de) * 1956-05-04 1957-08-22 Reishauer Werkzeuge Ag Antriebseinrichtung fuer eine Zahnradschleifmaschine mit Schleifschnecke

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