DE966588C - Power generation plant for ships, especially for direct current - Google Patents

Power generation plant for ships, especially for direct current

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DE966588C DEL19585A DEL0019585A DE966588C DE 966588 C DE966588 C DE 966588C DE L19585 A DEL19585 A DE L19585A DE L0019585 A DEL0019585 A DE L0019585A DE 966588 C DE966588 C DE 966588C
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Dipl-Ing Heinrich Jung
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Description

AUSGEGEBEN AM 22. AUGUST 1957ISSUED AUGUST 22, 1957

L19585 XI165t1 L19585 XI165t 1

Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage für Schiffe, insbesondere für Gleichstrom, mit einer Antriebsmaschine und mindestens zwei von dieser angetriebenen Stromerzeugern.The invention relates to a power generation system for ships, in particular for direct current, with a prime mover and at least two power generators driven by this.

Für elektrische Gleichstromschraubenantriebe wird in der Hauptsache das Leonardverfahren verwendet. Das eine konstante Spannung erfordernde Bordnetz des Schiffes wird aus einem oder mehreren getrennten Stromerzeugern gespeist. Fahrstromerzeuger und Bordnetz-Stromerzeuger werden dabei fest miteinander gekuppelt oder über Riementriebe verbunden und gemeinsam durch die Antriebsmaschine, beispielsweise einen Dieselmotor, angetrieben. Hierdurch erhält man ein wirtschaftlich arbeitendes Hauptaggregat, das bei Fahrt des Schiffes gleichzeitig den Leistungsbedarf für Schraube und Bordnetz deckt.The Leonard method is mainly used for electrical DC screw drives. The ship's electrical system, which requires constant voltage, is made up of one or more fed by separate generators. Driving power generators and on-board power generators become firmly coupled to one another or connected via belt drives and shared by the Drive machine, for example a diesel engine, driven. This gives you an economical working main unit, which at the same time the power requirement when the ship is in motion for screw and electrical system covers.

Der Dieselmotor ist im allgemeinen in seiner Leistung so ausgelegt, daß bei normaler Fahrt mit Nennantriebs- und Bordrietzleistung der Dieselmotor voll belastet mit optimalem Wirkungsgrad arbeitet. Im Gegensatz zum Dieselmotor sind dann die Stromerzeuger in der Lage, beispielsweise für erhöhte Fahrt oder für erhöhten Bordnetzbedarf, längere Zeit größere über dem Nennwert liegende Leistungen abzugeben. Weiterhin ist naturgemäß der Bordnetzbedarf eines Schiffes nicht konstant, sondern kann unter Umständen innerhalb weiter Grenzen schwanken. Die Größe dieser Belastungsschwankung ist dabei abhängig von der Art und AufgabeThe diesel engine is generally designed in its performance so that with normal driving with Nominal drive and on-board power of the diesel engine fully loaded with optimal efficiency is working. In contrast to the diesel engine, the power generators are then able, for example, for increased journey or for increased electrical system requirements, longer periods greater than the nominal value Deliver services. Furthermore, the on-board network requirement of a ship is naturally not constant, but rather can fluctuate within wide limits under certain circumstances. The size of this load fluctuation depends on the type and task

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Claims (5)

des Schiffes, von seinen Hilfsmaschmen und Einrichtungen usw.of the ship, of its auxiliary machines and facilities, etc. Um eine gleichmäßigere Belastung einer Schiffsantriebsmaschine zu erreichen, die sowohl einen kompoundierten Hauptgenerator mit fremderregten Nebensdhilu'ßwickluingen als auch einen nebenschlußenregten Hilfsgenerator antreibt, ist es bekannt, zugleich selbsttätig' mit dem Einschalten des Hilfsgenerators die Nebenschlußerregung des ίο Hauptmotors um einen bestimmten festen Betrag zu vermindern..In order to achieve a more even load on a marine propulsion engine that has both a compounded main generator with separately excited auxiliary windings as well as a bypass excited Drives auxiliary generator, it is known at the same time automatically 'when the Auxiliary generator reduces the shunt excitation of the ίο main engine by a certain fixed amount to decrease .. Diese vorbekannte Einrichtung verhindert Jedoch nicht Belastungsschwankungen, die nach dem Zuschalten des Hilfsgenerators durch Belastungsänderungen an jedem der beiden angegebenen Generatoren auftreten und wirkt auch nicht als Überlastungsschutz der Antriebsmaschine bei einer außerordentlichen Belastung des Hilfsgenerators, da das Nebenschlußfeld des Hauptgenerators durch Laständerungen am Hilfsgenerator unbeeinflußt bleibt.However, this previously known device does not prevent load fluctuations that occur after switching on of the auxiliary generator by changing the load on each of the two specified Generators occur and also does not act as overload protection of the prime mover in a extraordinary load on the auxiliary generator, as the shunt field of the main generator through Load changes on the auxiliary generator remain unaffected. Demgegenüber besteht die Erfindung, die sich ebenfalls auf eine Stromerzeugungsanlage für Schiffe, insbesondere für Gleichstrom, mit einer Antriebsmaschine und mindestens zwei von dieser angetriebenen Generatoren bezieht, die auf getrennte Netze, z. B. auf das Bordnetz und das Fahrnetz arbeiten, aus einer zusätzlichen, vom Belastungsstrom des auf das eine Netz arbeitenden Generators durchfllossenen Erregerwicklung, die die Leistung des auf das andere Netz arbeitenden Generators so beeinflußt, daß die Summe der Generatorleistungen die Nennleistung der Antriebsmaschine nicht oder nicht wesentlich' überschreitet. In contrast, there is the invention, which also relates to a power generation plant for Ships, especially for direct current, with a propulsion engine and at least two of these powered generators that operate on separate networks, e.g. B. on the electrical system and that Driving network work, from an additional, from the load current of the one working on the network Generator traversed the excitation winding, which the power of the working on the other network The generator is influenced in such a way that the sum of the generator powers equals the nominal power of the prime mover not or not significantly 'exceeds. Dadurch werden die Forderungen, einerseits bei erhöhtem Bordnetzbedarf eine Überlastung der Antriebsmaschine zu vermeiden, andererseits jedoch jede Restleistung der Antriebsmaschine für den Schiffsantrieb auszunutzen, wie es beispielsweise für die Rückreise von Fischereifahrzeugen äußerst wichtig ist, in sehr einfacher Weise erfüllt.As a result, the requirements, on the one hand, an overload of the drive machine when there is an increased on-board network requirement to avoid, on the other hand, however, any residual power of the prime mover for the To exploit ship propulsion, as it is extremely, for example, for the return journey of fishing vessels important is met in a very simple way. In der Zeichnung ist ein Ausführuingsbeiispiel für eine derartige Anlage schematisch dargestellt. Die mit 10 bezeichnete Antriebsmas chine treibt den Fahrstromerzeuger 11 und den auf das Bordnetz' arbeitenden Stromerzeuger 12. Der Stromerzeuger 11 speist den Schraubenantriebsmotor 13 und besitzt neben der Selbsterregerwicklung 14, der Hauptstrom wicklung 15 und dem für die Faihrstufenregeluing durch den nicht eingezeichneten Fahrtregler geregelten fremderregten Feld 16 eine zusätzliche Stöuerwidklung 17, die vom Belastungsstrom des Stromerzeugers 12 mit seiner selbsterregten Wicklung 18 durchflossen wird. Das Feld der -Wicklung 17 beeinflußt die Leistung des Fahrstromerzeugers 11 derart, daß bei voll erregter Wicklung 16, d. h. bei Fahrhebelstellung »volle Fahrt«, die Antriebsmaschine 10 immer mit ihrer Nennleistung voll belastet wird.In the drawing is an exemplary embodiment for such a system is shown schematically. The drive machine designated by 10 drives the drive generator 11 and the on-board network ' working power generator 12. The power generator 11 feeds the screw drive motor 13 and has in addition to the self-excitation winding 14, the main current winding 15 and for the Faihrstufenregeluing separately excited field 16 controlled by the speed controller (not shown) additional sturgeon resistance 17 caused by the load current of the power generator 12 is traversed with its self-excited winding 18. The field the winding 17 influences the performance of the traction generator 11 such that when fully excited Winding 16, d. H. when the drive lever is in the "full speed" position, the drive machine 10 is always at its Nominal power is fully loaded. Da das Manövrieren des Schiraubenantriebes durch Regelung bzw. Umkehr des Fahrstrom erz eugerfeldes durchgeführt wird, muß gleichzeitig mit der beim Umsteuern der Schraube erfolgenden Reversierung des Fahrstromerzeugerfeldes die Richtung des Steuerfeldes 17 geändert werden. Dieses kann zweokmäßigerweise durch einen mit dem nicht eingezeichneten Fahrhebel gekuppelten Umschaltkontakt erfolgen. Diese Bedingung gilt jedoch nur, wenn die zusätzliche Steuerwicklung 17 in den Fahrstromerzeuger 11 gelegt wird. Bei Beeinflussung des Erregerfeldes des Fahrmotors 13 ist eine Umschaltung nicht erforderlich.Since the maneuvering of the jack drive is carried out by regulating or reversing the traction current generator field must be carried out simultaneously with the reversing of the traction generator field when reversing the screw Direction of the control field 17 can be changed. This can be done in two ways by one with the changeover contact that is coupled to the drive lever (not shown). This condition applies but only if the additional control winding 17 is placed in the traction generator 11. When influenced of the excitation field of the traction motor 13, a switchover is not necessary. Das Manövrieren »voll ziurück« erfolgt normalerweise, 'beispielsweise für das Anliegen, nur während eines relativ kurzen Zeitraumes oder aber im Gefahrenfalle. Hierfür ist es zweckmäßig, daß das Manöver in kurzer Zeit mit äußerster Maschinenkraft bed optimaler Umsteuerwirkung an der Schraube durchgeführt wird. Da dieser Zustand jedoch nur kurze Zeit andauert, kann dieses Manöver mit eriböhter Fahrleistung und Überlastung der Antriebsmaschiiie 10 erfolgen.Maneuvering "full back" is usually done 'For example, for the issue, only for a relatively short period of time or in the Danger trap. For this it is advisable that the maneuver be carried out in a short time with extreme machine power bed optimal reversal effect is carried out on the screw. Because this state However, if it only lasts for a short time, this maneuver can result in increased driving performance and overloading of the Drive machine 10 take place. Diese Beeinflussung der Fahrsteuerung kann bei der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die bei Vorausfahrt im Fahrstromerzeuger 11 ais Gegenkompoundwicklung arbeitende zusätzliche Erregerwicklung 17 bei der Umsteuerung auf zurück nicht umgeschaltet wird, sondern nunmehr als Kompoundwicklung wirkt und damit den Fahrstromerzeuger 11 zusätzlich erregt, so daß eine verstärkte .Rückwärtsleistung zur Verfügung gestellt wird.·In the present invention, this influencing of the driving control can be carried out in a simple manner take place in that when driving ahead in the traction generator 11 ais counter compound winding working additional excitation winding 17 is not switched when reversing to back, but now acts as a compound winding and thus additionally excites the traction generator 11, so that an increased reverse power is available is provided.· In der Zeichnung ist lediglich eine Anlage mit einem aus der Antriebsmascliine 10 und zwei Stromerzeugern 11 und 12 bestehenden Aggregat dargestellt. Die Anlage kann auch aus mehreren gemeinsam auf einen oder mehrere Schrauben-''motoren arbeitenden Aggregaten mit einem oder mehreren auf das Bordnetz arbeitenden Stromerzeugern bestehen. Ebenso kann der das Bordnetz speisende Stromerzeuger 12, der im vorliegenden Beispiel so ausgeführt ist, daß er eine konstante Spannung liefert, auch ein Stromerzeuger mit einer anderen Kennliniencharaikteristik sein. Weiterhin kann die Anlage auch so atisgebildet sein, daß die vom Stromerzeuger 12 beeinflußte zusätzliche Erregerwicklung auf die Erregung des Schraubenmotors wirkt.The drawing shows only one system with one of the drive machines 10 and two Generators 11 and 12 existing aggregate shown. The system can also consist of several together on one or more screw '' motors working units with one or more power generators working on the on-board network exist. Likewise, the power generator 12 feeding the vehicle electrical system, which is used in the present Example is designed so that it supplies a constant voltage, even a generator with a other characteristics. Furthermore, the system can also be designed so that the additional excitation winding influenced by the generator 12 acts on the excitation of the screw motor. HQ PATENTANSPRÜCHE:HQ PATENT CLAIMS: i. Stromerzeugungsanlage für Schiffe, insbesondere für Gleichstrom, mit einer Antriebsmaschine und mindestens zwei von dieser angetriebenen Stromerzeugern, welche auf getrennte Netze, z. B. auf das Bordnetz und das Fahrnetz, arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, vom Belastungsstrom des auf das eine Netz arbeitenden Stromerzeugers (12) durdhflossene Erregerwicklung (17) vorgesehen iao LSt1 welche abhängig vom Belastungsstrom die Leistung des auf das andere Netz arbeitenden Stromerzeugers (11) so verändert, daß die Summe der Stromerzeugerleistungen die Nennleistung der Antriebsmaschine (10) nicht oder nicht wesentlich überschreitet.i. Power generation system for ships, in particular for direct current, with a prime mover and at least two power generators driven by this, which are connected to separate networks, e.g. B. on the electrical system and the vehicle network, work, characterized in that an additional, from the load current of the power generator (12) operating on the network (12) through the excitation winding (17) provided iao LSt 1 which depends on the load current, the performance of the other network working power generator (11) changed so that the sum of the power generator power does not exceed the nominal power of the drive machine (10) or does not significantly exceed. 2. Anlage nach Anspruch i, "dadurch gekennzeichnet, .daß die zusätzliche Erregerwicklung (17) dem auf das Fahrnetz arbeitenden Stromerzeuger^ 11) zugeordnet ist und vom Belastungsstrom des auf das Bordnetz arbeitenden Stromerzeugers (12) durchflossen wird.2. Plant according to claim i, "characterized in that .that the additional excitation winding (17) the power generator working on the traction network ^ 11) is assigned and from the load current of the power generator working on the on-board network (12) is traversed. 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die zusätzliche Erregerwicklung dem Fahrmotor (13) zugeordnet ist und vom Belastungsstrom des auf das Bordnetz arbeitenden Stromerzeugens durchflossen wird.3. Plant according to claim 1, characterized in that the additional excitation winding the traction motor (13) is assigned and from the load current of the working on the electrical system Generating electricity is flowed through. 4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umsteuerung des Fahrstromerzeugerfeldes gleichzeitig die zusätzliche Erregerwicklung, z. B. mittels eines vom Fahrschalter betätigten Umschaltkontaktes umgesteuert wird.4. Installation according to claim 2, characterized in that when reversing the traction generator field at the same time the additional excitation winding, z. B. by means of a drive switch actuated changeover contact is reversed. 5. Anlage nach Ansprtuch.2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umsteuerung des Fafarstromerzaugerfeldes die zusätzliche Erregerwicklung ails Kompoundwicklung den FaJirstromerzeuger zusätzlich erregt, so daß eine verstärkte Rückwärtsleistung zur Verfügung gestellt wird. 5. System according to claim 2, characterized in that that when reversing the Fafarstromzaugerfeldes the additional excitation winding as a compound winding the company electricity generator additionally excited, so that an increased reverse power is available. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 482699, 604219; deutsche Patentanmeldung P 1994 VIIId/21 d2; USA.-Patentschrift Nr. 2 150 112.Considered publications:
German Patent Nos. 482699, 604219; German patent application P 1994 VIIId / 21 d 2 ; USA. Pat. No. 2,150,112. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 509 697/175 3.56 (709 641/15 8.57)© 509 697/175 3.56 (709 641/15 8.57)
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