Einrichtung bei elektrischen Schiffsantrieben Bei elektrischen Schiffsantrieben
werden häufig zwei wirtschaftliche Drehzahlen der Propellermotoren verlangt, die
nahe beieinanderliegen und die beispielsweise bei einem Kriegsschiff durch hie verlangte
Geschwindigkeit (bei Marschfahrt und. bei Fahrt :mit Höchstgeschwindigkeit gegeben
sind. Eine Frequenzregelung .durch Änderung .der Turbinen oder Dieseldrehzahl, wie
sie an sich bei Ver-`vendung von Synchron- oder Asynchronpropellermotoren ,bekannt
ist, erweist sich deswegen als verhältnismäßig ungünstig, weil die Kraftmaschinen
dabei wenigstens teilweise nicht mehr mit ihrer wirtschaftlichen Drehzahl laufen.Set-up for electric ship propulsion systems For electric ship propulsion systems
two economical speeds of the propeller motors are often required, the
are close to each other and which, for example, demanded by hie for a warship
Speed (when cruising and. When driving: given at maximum speed
are. A frequency control .by changing .the turbines or diesel speed, such as
they are known per se when using synchronous or asynchronous propeller motors
is, proves to be relatively unfavorable because the prime movers
at least some of them no longer run at their economic speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentlich günstigere
Ausbildung derartiger Schiffsantriebe zu erzielen, bei der einerseits die Kraftmaschine
mit der günstigsten Drehzahl läuft, andererseits .die Propellermotoren je nach der
verlangten Geschwindigkeit mit verschiedener Drehzahl arbeiten. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die für den Antrieb der Schiffspropeller
verwendeten. Synchronmaschinen verhältnismäßig hoher Polzahl polumschaltbar ausgeführt
und mit einer verteilten, in Nuten liegen-.den Erregerwicklung versehen sind.The invention is based on the object of providing a much cheaper one
To achieve training such ship propulsion, on the one hand, the engine
runs at the cheapest speed, on the other hand .the propeller motors depending on the
work at different speeds at the required speed. According to the invention
This object is achieved in that the propeller for driving the ship
used. Synchronous machines designed to be pole-changing with a relatively high number of poles
and with a distributed excitation winding located in slots.
Gemäß der weiteren Ausgestaltung :der Erfindung wird zusätzlich dem
Sekundärteil (Induktor) .der Synchronmaschine eine besondere Käfigwicklung für den
Anlauf zugeordnet. Wie aus den ein Ausführungsbeispiel wiedergebenden Fig. r bis
3 der Zeichnung hervorgeht, ist der Ständer r des erfindungsgemäß ausgebildeten
Propel:lermotors genau
so- ausgeführt wie bei einem normalen Synchronmotor,
er ist jedoch mit einer po.lumschaItbaren Mehrphasenwicklung2 (Dreiphasenwick!lung)
versehen. :Der Luftspalt 3 erhält die gleiche Größe wie ,bei normalen Synchronmotoren,
um die zusätzlichen Verluste klein zu halten und einen einwandfreien mechanischen
Lauf zu erzielen. 4 ist der Länfer der ,Synchronmaschine. Dieser ist aus Blechen
aufgebaut, in welche Nuten 5 zur Aufnahme der Läuferwicklung 6 eingestanzt sind,
äjhnlich wie dies bei Asynchronrnaschinen der Fall ist. Die Anwendung eines aus
Blechpaketen zusammengesetzten Läufers hat den Vorteil zur Folge, .daß magnetische
Trägheiten im Kraftlinienpfad vermieden sind. Die Erregerwicklung 6 kann als eine
zweiphasige polumschaltbare Zweischichtenwicklüng ausgeführt sein, .die es ermöglicht,
mit nur vier Erregerschlei.fringen Polumschaltungen im . Verhältnis 2 : 3, 3 : 4
und 4 : 5 auszuführen. Diese Wicklung ist allein mit Rücksicht auf den normalen
Betrieb der Synchronmaschine bemessen, ohne daß auf die Anlaufverhältnisse Rücksicht
genommen ist. .Beim Anlauf wird,die Erregerwicklung 6 kurzgeschlossen, während das
Anlaufmoment durch eine besondere Käfigwicklung 7 erzeugt wird. Die Stäbe der Käfigwicklwng
!können in .den Erregernuten vorzugsweise im oberen Teil angeordnet sein. Statt
dessen ist es aber auch möglich, wie aus Fig. 3 hervorgeht, -die Stäbe der Käfigwicklung
in besonderen, Nuten 8 in Iden Läuferzähnen anzuordnen. Die vollkommen symmetrische
Verteilung der Käfigwicklung am Ankerumfang ergibt die günstigsten Anlauf- und Umsteuerverhältnisse,
wie sie beider sonst üblichen Ausführung der Synchronmaschinen mit ausgeprägten
Polen nicht zu erzielen sind.According to the further embodiment: the invention is additionally the
Secondary part (inductor) of the synchronous machine has a special cage winding for the
Start-up assigned. As shown in FIGS
3 of the drawing, the stand r is the one designed according to the invention
Propel: lermotors exactly
designed as with a normal synchronous motor,
However, it is equipped with a pole-reversible multi-phase winding2 (three-phase winding)
Mistake. : The air gap 3 has the same size as with normal synchronous motors,
to keep the additional losses small and a flawless mechanical
Run to achieve. 4 is the country of the, synchronous machine. This is made of sheet metal
constructed, in which grooves 5 are punched to accommodate the rotor winding 6,
similar to what is the case with asynchronous machines. Applying one off
Laminated cores of assembled rotor has the advantage that .that magnetic
Inertia in the force line path are avoided. The excitation winding 6 can be used as a
be designed two-phase pole-changing two-layer winding, .which makes it possible
with only four exciter loops, pole changes in the. Ratio 2: 3, 3: 4
and 4: 5. This winding is solely with regard to the normal
Measure the operation of the synchronous machine without taking the starting conditions into account
is taken. During start-up, the field winding 6 is short-circuited, while the
Starting torque is generated by a special cage winding 7. The bars of the cage winding
! can be arranged in .den excitation grooves, preferably in the upper part. Instead of
But it is also possible, as can be seen from FIG. 3, -the bars of the cage winding
in special, slots 8 to be arranged in Iden rotor teeth. The perfectly symmetrical one
Distribution of the cage winding on the armature circumference results in the most favorable starting and reversing conditions,
as they are in the otherwise common execution of synchronous machines with pronounced
Poland cannot be achieved.
Vorteilhafterweise kann der erforderliche Anlaufwiderstand der Käfigwcklung
außerhalb des Eisenkörpers angeordnet werden. Die im Eisen liegenden Teile .der
Anlaufwicklung werden dann durch Kupferstäbe g gebildet, an .deren Enden, wie aus
Fig. 2 hervorgeht, Widerstandslamelleru io angeordnet sind-, die den Kurzschlußring
bilden. Der Kurzschlußring liegt in diesem Falle unterhalb, des Wicklungsträgers
für die gleichstromgespeiste polumschaltbare Erregerwicklung des Läufers.Advantageously, the required starting resistance of the cage winding
be arranged outside the iron body. The parts lying in the iron
Start-up windings are then formed by copper rods g, at .the ends of which, as from
Fig. 2 shows that resistance lamellae io are arranged, which form the short-circuit ring
form. In this case, the short-circuit ring is below the winding support
for the DC-fed pole-changing field winding of the rotor.
Die Anordnung kann" aber auch in der Weise; abgeändert werden, daß
nur ein Teil des Widerstandes in dem Kurzschlußri.ng liegt und daß die :Stäbe der
Anlaufwicklung selbst aus Widerstandsmaterial bestehen.The arrangement can "also be modified in such a way that
only part of the resistance lies in the short circuit and that the: rods of the
Starting winding itself consist of resistance material.
Durch die Verwendung einer besonderen Anlaufwicklung wird eine weitgehende
Herabsetzung der Beanspruchungen der eigentlichem Erregerwicklung erreicht. Man
kann bei Verwendung einer Anlaufwicklung ohne Beschränkung eine größere Anzahl von
Anläufen oder Umsteuervorgängen vornehmen, was in zahlreichen Fällen von größter
Bedeutung ist.By using a special start-up winding, an extensive
Reduction of the stresses on the actual excitation winding achieved. Man
when using a starting winding, a larger number of
Carry out start-ups or change of direction, which is of the greatest importance in numerous cases
Meaning is.