FI110599B - Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent - Google Patents

Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent Download PDF

Info

Publication number
FI110599B
FI110599B FI982774A FI982774A FI110599B FI 110599 B FI110599 B FI 110599B FI 982774 A FI982774 A FI 982774A FI 982774 A FI982774 A FI 982774A FI 110599 B FI110599 B FI 110599B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
propeller
electric motor
propeller assembly
rotor
assembly according
Prior art date
Application number
FI982774A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI982774A (en
FI982774A0 (en
Inventor
Tapio Heinisuo
Original Assignee
Rolls Royce Oy Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Oy Ab filed Critical Rolls Royce Oy Ab
Priority to FI982774A priority Critical patent/FI110599B/en
Publication of FI982774A0 publication Critical patent/FI982774A0/en
Priority to PCT/FI1999/001061 priority patent/WO2000037308A1/en
Publication of FI982774A publication Critical patent/FI982774A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI110599B publication Critical patent/FI110599B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1256Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with mechanical power transmission to propellers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

Kääntyvä potkurilaite alusta, 110599 offshore-rakennetta tai vastaavaa varten Vridbar propelleranordning for ett fartyg, en offshore-konstruktion eller motsvarande 5Rotating propeller device for chassis, 110599 for offshore structure or similar Vridbar propelleranordning for et fartyg, en offshore construction eller motsvarande 5

Keksinnön kohteena on kääntyvä potkurilaite alusta, offshore-rakennetta tai vastaavaa varten, joka potkurilaite käsittää pystyrungon, joka on pääasiassa pystysuuntaisen 10 kääntöakselin suhteen kääntyvästi laakeroitu potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan runkoon ja jonka pystyrungon alapäähän on asennettu suljetun kammion muodostama ala-pesä, johon yksi tai useampia potkureita on asennettu pääasiassa vaakasuuntaiselle potkurin akselille, jolloin potkurilaite on varustettu sähkömoottorilla potkurilaitteen kääntämiseksi mainitun pystysuuntaisen kääntöakselin suhteen.The invention relates to a pivoting propeller device for a vessel, offshore structure or the like, which propeller device comprises a vertical body, which is pivotally mounted on a propeller, ship or similar body rotatably with respect to a vertical pivot axis, with a lower chamber a plurality of propellers are mounted on a substantially horizontal propeller shaft, wherein the propeller device is provided with an electric motor for rotating the propeller device with respect to said vertical pivot axis.

1515

Nyt esillä oleva keksintö liittyy erityisesti sen tyyppisiin potkurilaitteisiin, joita on aikaisemmin kuvattu mm. suomalaisissa patenttijulkaisuissa nrot 65 589,75 775, 79 991, 82 007 ja 91 513 sekä suomalaisissa patenttihakemuksissa nrot 834441, . . 872690 ja 945788. Näissä julkaisuissa kuvatut potkurilaitteet ovat tyypiltään sellaisia, 20 että ne käsittävät potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan runkoon pääasiassa pystysuuntaisen kääntöakselin ympäri kääntyvästi laakeroidun pystyrungon, jonka alapäähän on ; asennettu alapesä, joka kannattaa pääasiassa vaakasuuntaisen pyörintäakselin ympäri t t · • · . ·. ·, pyörivää yhtä tai useampaa potkuria. Potkineiden käyttö voi olla järjestetty täysin me- • · · • · . ·: ·. kaanisesti siten, että aluksessa tai vastaavassa olevalta voimanlähteeltä käyttöteho tuo- » · · 25 daan käyttöakselilta yläkulmavaihteelle, joka on asennettu potkurilaitteen pystyrungon : ’. : yläpäähän. Yläkulmavaihteelta käyttöteho edelleen välitetään pystyrungon sisään sovi- • * •"'; tetun pystyakselin välityksin potkurilaitteen alapesään, jossa olevan alakulmavaihteen • · · . . t kautta käyttöteho siirretään pääasiassa vaakasuuntaiselle potkurin akselille ja siitä edel- • · · /’··, leen potkurille tai potkureille. Voimanlähteenä voidaan käyttää esimerkiksi diesel- • · M» 30 konetta tai dieselsähköistä käyttökoneistoa. Myös hydraulikäyttöiset potkurilaitteet ovat ; '. ennestään tunnettuja. Nykyisin käytetään myös sähköistä voimansiirtoa, jossa potkuri- • *» ' * laitteen alapesään on sijoitettu sähkömoottori, joka käyttää potkureita suoraan tai alen- 2 110599 nusvaihteen välityksellä. Käytön suhteen tunnetaan myös sellainen ratkaisu, jossa sähkömoottori on sijoitettu alukseen tai potkurilaitteeseen pystyasentoon siten, että käyttö-teho siirretään sähkömoottorilta potkurin akselille alapesässä olevan kulmavaihteen välityksellä, jolloin yläkulmavaihdetta ei tarvita.The present invention relates particularly to propeller devices of the type previously described e.g. Finnish Patent Nos. 65,589.75,775, 79,991, 82,007 and 91,513, and Finnish Patent Application Nos. 834441; . 872690 and 945788. The propeller devices described in these publications are of a type which comprises a vertical frame which is pivotally mounted on a propeller device, a vessel or the like, which is pivotally mounted about a vertical pivot axis; mounted lower housing, which supports mainly around the horizontal axis of rotation t t · • ·. ·. ·, Rotating one or more propellers. The use of kickers can be arranged completely me · · · • ·. ·: ·. mechanically so that the propulsion power is supplied from the propulsion shaft by the ship or similar power supply to the upper gear mounted on the propeller frame vertical frame: '. : to the top. From the upper gear, the drive power is further transmitted through a vertical axis fitted within the upright body to the lower housing of the propeller unit, with the lower gear gear • · ·. T transferring the drive power mainly to the horizontal propeller shaft and to the upstream propeller. or · propellers, such as diesel or M · 30 engines or diesel electric propulsion systems. Also known as hydropower propulsion units are known in the art. • There is also an electric transmission with an electric motor located in the bottom of the propeller. uses propellers directly or via a reduction gear 2 110599. A solution is also known in use, in which the electric motor is positioned on a vessel or propeller device in a vertical position so that the drive power is transmitted from the electric motor to the propeller shaft through a gearshift, eliminating the need for a gearshift.

55

Potkurilaitteen käännettävyys on yleensä toteutettu siten, että potkurilaitteen pystyrunko on yläosastaan tuettu potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan runkoon tai kiinteään runko-putkeen tai runkosovitteeseen laakerien avulla. Potkurilaitteen kääntöliike on yleisesti toteutettu siten, että potkurilaitteen kääntyvään osaan on asennettu hammaspyörä koak-10 siaalisesti kääntöakselin suhteen. Usein potkurilaitteen kääntyvään osaan asennettu hammaspyörä on toteutettu ns. kääntölaakerilla, jonka sisäkehässä on hammastus. Hammaspyörää käytetään yhdellä tai useammalla siihen hammaskosketuksessa olevalla käyttöhammaspyörällä. Käyttöhammaspyörä tai käyttöhammaspyörät on kytketty yleensä planeettavaihteeseen, planeettavaihteen toisioakselille ja kutakin planeettavaih-15 detta käytetään yleisimmin hydraulimoottorilla. Hydraulimoottori puolestaan saa käyttövoimansa hydraulikoneikosta, jonka pumppua käyttää sähkömoottori tai potkurilaitteen vetoakseli esimerkiksi hihnavälityksellä. Tunnetaan myös ratkaisu, jossa hydraulimoottori käyttää suoraan kääntyvään osaan asennettua hammaspyörää. Tässä ratkaisus-sa hydraulimoottorin koko kasvaa suureksi ja sitä pyritäänkin rajoittamaan lisäämällä • · i ’·· 20 hydraulimoottorien lukumäärää. Tunnetaan myös ratkaisuja, joissa hammasvälityksen * '* * sijasta joko kokonaan tai osittain on käytetty ketju- tai hihnavälitystä. Tällaisissa ratkai-• · *. ‘: suissa tieto potkurilaitteen kääntöasennosta välitetään näyttölaitteelle yleensä sähköme- • · · '·*·' kaanisesti, jolloin mittausanturi saa käyttönsä kääntyvään osaan asennetulta hammas- • # · ’·’ pyörältä mekaanisen välityksen avulla. 1 * * »The rotatability of the propeller device is generally accomplished by providing the vertical frame of the propeller device with its bearings supported on the propeller, ship or similar frame or fixed frame tube or frame fitting. The pivoting movement of the propeller device is generally implemented such that a gear wheel is coaxially mounted relative to the pivot axis on the pivoting member of the propeller device. Often, the gear wheel mounted on the pivoting part of the propeller device is implemented in a so-called. with a swivel bearing with a tooth in the inner ring. The gear is driven by one or more drive gears in contact with it. The drive gear or gears are generally coupled to the planetary gear, the planetary gear secondary shaft, and each planetary gear is most commonly driven by a hydraulic motor. The hydraulic motor, in turn, is powered by a hydraulic unit, the pump of which is driven by an electric motor or a propeller drive shaft, for example by belt transmission. A solution is also known where the hydraulic motor drives a gear mounted directly on the pivoting part. In this solution, the size of the hydraulic motor becomes large and is sought to be limited by increasing the number of hydraulic motors. Also known are solutions in which chain transmission or belt transmission is used, in whole or in part, instead of tooth gear *. In such cases, • · *. In '': information about the position of the propeller unit's rotation is usually transmitted electromechanically to the display device, whereby the measuring transducer is accessed by mechanical transmission of the gear unit mounted on the rotatable gear. 1 * * »

Koska aluksissa ovat sähkökäytöt jatkuvasti lisääntymässä, myös hydraulikoneikon *; * pumppua käyttää yhä useammin sähkömoottori. Sähköenergia muutetaan täten sähkö- : moottorissa ensin mekaaniseksi energiaksi, joka edelleen muutetaan pumpussa hyd- ’ ·.. ’ rauliseksi energiaksi. Hydraulienergia siirretään koneikolla hydraulimoottorille, jossa se : : 30 muutetaan takaisin mekaaniseksi energiaksi j a hydraulimoottorin pieni vääntömomentti :. ‘ · · nostetaan mekaanisen välityksen avulla riittävän suureksi, jotta se pystyisi kääntämään 3 110599 potkurilaitetta. Välityssuhde saattaa olla jopa yli 500. Tällaisessa ratkaisussa energiankäytön hyötysuhde ei ole kovin hyvä mekaanisten välitysten ja energiamuodoista toiseen tapahtuvien muunnosten sekä hydraulisen tehonsiirron huonon hyötysuhteen johdosta.As the electric drives on board are constantly increasing, so does the hydraulic drive *; * The pump is increasingly being driven by an electric motor. The electrical energy is thus first converted in the electric: motor into mechanical energy, which is further converted into hydraulic energy in the pump. Hydraulic energy is transferred by machine to the hydraulic motor, where it:: 30 is converted back into mechanical energy and a small torque of the hydraulic motor:. '· · Raised by mechanical transmission large enough to turn 3 110599 propeller units. Gear ratios can be as high as 500. In such a solution, energy efficiency is not very good due to mechanical transmissions and energy conversion, as well as poor hydraulic power transfer efficiency.

55

Tekniikan tasosta tunnetaan myös ratkaisuja, joissa potkurilaitteen ohjaukseen käytetään sähköistä ohjauskonetta. Hydraulisesta ohjauksesta tämä eroaa periaatteessa siten, että hydraulimoottorin sijasta planeettavaihdetta käytetään oikosulkumoottorin avulla, jonka pyörimisnopeutta säädetään invertterillä. Tähänkin ohjausjäijestelyyn sisältyy 10 näin ollen mekaaninen välitys, j olioin ratkaisu ei juurikaan yksinkertaista potkurilaitteen rakennetta. Sähköisen ohjauskoneen käytön hyöty hydrauliseen ohjaukseen verrattuna on siinä, että sähkömoottorin ja planeettavaihteen välistä on jäänyt hydraulinen tehon-siirto pois. Tällaiseen sähköiseen ohjaukseen liittyy myös muita ongelmia, joiden eräänä lähteenä on sähkömoottorin erittäin suuri massahitausmomentti voimansiirtolinjan 15 muihin osiin verrattuna. Esim. mahdollisissa törmäystapauksissa sähkömoottorin roottorin suuri massahitausmomentti saattaa vaurioittaa mekaanista välitystä, minkä välttämiseksi tarvitaan erikoisjärjestelyjä. Edelleen tällaisessa ratkaisussa tarvitaan jarru potkurilaitteen paikalla pitoa varten ja jarrun kestoikä pitää mitoittaa erittäin suurta kyt-kentämäärää varten. Maksimiohjausmomenttia suuremmasta ulkoisesta kuormituksesta : “· 20 voi edelleen seurauksena olla planeettavaihteen maksimipyörimisnopeuden reilu ylitys, ' ' ‘ mikä voi johtaa vaurioon. Kaikki yllämainitut ongelmat tunnetussa sähköisessä ohjauk- *· " sessa johtuvat oikosulkumoottorin ominaisuuksista sekä mekaanisesta välityksestä.Also known in the art are solutions using an electric steering machine to control the propeller device. This differs from hydraulic control in principle in that instead of the hydraulic motor the planetary gear is driven by a short-circuited motor whose speed is controlled by an inverter. This control arrangement also includes mechanical transmission, so that the solution does not simplify the design of the propeller device. The benefit of using an electric steering machine over hydraulic steering is that there is no hydraulic power transfer between the electric motor and the planetary gear. There are other problems with such electrical control, one source of which is the extremely high mass moment of inertia of the electric motor relative to other parts of the transmission line 15. For example, in the event of a collision, the high mass moment of inertia of the rotor of the electric motor may damage the mechanical transmission, which requires special arrangements. Further, in such a solution, a brake is required to hold the propeller device in place and the brake life must be dimensioned for a very large number of engagements. Exceeding the Maximum Control Torque: “· 20 may still result in a slight overshoot of the planetary gear maximum rotation speed, '' 'which may result in damage. All of the above problems in the known electronic control are due to the characteristics of the short-circuit motor and mechanical transmission.

·’ Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan olennainen parannus tunnet- 25 tuihin potkurilaitteiden ohjausmekanismeihin nähden. Tähän päämäärään pääsemiseksi • · · !.. ‘ keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista, että potkurilaitteen kääntöliikkeen aikaansaa- * 1 ’ van sähkömoottorin pyörivä osa on asennettu kiinni suoraan potkurilaitteen kääntyvään • · • · ’ osaan ja vastaavasti sähkömoottorin kiinteä osa on kiinnitetty potkurilaitteen, aluksen, offshore-rakenteen tai vastaavan kiinteään rakenteeseen.It is an object of the present invention to provide substantial improvement over known propeller device control mechanisms. To achieve this object, the invention is essentially characterized in that the rotating part of the electric motor causing the rotation of the propeller device is mounted directly on the rotating part of the propeller device and the fixed part of the electric motor is attached to the propeller, ship, offshore structure or similar fixed structure.

0.: 30 • · · 4 1105990 .: 30 • · · 4 110599

Keksinnöllä saavutetaan useita merkittäviä etuja tunnettuihin ratkaisuihin nähden ja näistä eduista voidaan tuoda esiin seuraavat. Merkittävä etu sekä tunnettuihin hydraulisiin että sähköisiin ohjauksiin nähden on siinä, että ohjauksen rakenne on saatu aikaisempaa huomattavasti yksinkertaisemmaksi, koska minkäänlaista mekaanista välitystä 5 ei tarvita. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tieto potkurilaitteen kääntöasennosta saadaan suoraan kääntömoottorilta, jolloin nykyisen kaltaista mittaustapaa mekaanisine välityksineen ei tarvita lainkaan. Näiden komponenttien poisjäännin ansiosta potkuri-laitteen yläosan rungon rakenne yksinkertaistuu huomattavasti. Mekaanisen välityksen poisjäänti vähentää edelleen voitelukohteita. Lisäksi energian käytön hyötysuhde para-10 nee tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna mekaanisen välityksen poisjäännin ansiosta.The invention provides several significant advantages over known solutions and of these advantages the following can be pointed out. A significant advantage over both known hydraulic and electric controls is that the structure of the control has been considerably simplified since no mechanical transmission 5 is required. In the solution according to the invention, information on the pivoting position of the propeller device is obtained directly from the pivoting motor, so that a measuring method of the present type with mechanical transmission is not needed at all. Due to the absence of these components, the structure of the top of the propeller unit is greatly simplified. The absence of mechanical transmission further reduces lubrication targets. In addition, the efficiency of energy use is better than the known solutions due to the absence of mechanical transmission.

Erityisesti hydrauliseen ohjaukseen verrattuna on keksinnössä ohjauksen vaatima sähköteho huomattavasti pienempi, koska hydraulisessa ohjauksessa syntyy huomattava tehohäviö hydraulisen tehonsiirron huonon hyötysuhteen johdosta. Hydraulikoneikko 15 on huomattava melunlähde, kun taas keksinnön mukainen ratkaisu on lähes meluton. Tilansäästö nykyratkaisuihin verrattuna on olennainen, koska sähkömoottorin ohjausyksikön vaatima tilantarve on pieni ja se voidaan sijoittaa vapaammin kuin hydraulikoneikko, jonka pitää sijaita mahdollisimman lähellä potkurilaitetta. Koska hydrauli-*;: putkituksia tai mekaanisia välityksiä ei tarvita, on näiltä säästyneen tilan ansiosta mah- : 20 dollista asentaa voitelusysteemin komponentit yläosan runkoon, jolloin konehuoneesta * *♦· ei tarvitse varata tilaa myöskään voitelukoneikolle.In particular, compared to hydraulic steering, the electrical power required by the steering is considerably reduced in the invention, since the hydraulic steering produces a significant power loss due to the poor efficiency of the hydraulic power transmission. The hydraulic assembly 15 is a considerable source of noise, while the solution of the invention is almost noiseless. Space savings compared to current solutions are essential because the space required by the electric motor control unit is small and can be positioned more freely than the hydraulic unit, which must be located as close as possible to the propeller unit. Since no hydraulic * ;: piping or mechanical transmissions are required, the space saved allows them to: $ 20 install the lubrication system components on the top frame, leaving no room on the engine room for the * * ♦ · machine.

• * · •• * · •

Keksinnön mukaisessa järjestelyssä ei ole vastaavanlaista jäähdytystarvetta kuin tun-· netuissa ratkaisuissa. Komponentteja ja vikaantumismahdollisuuksia on vähemmän 25 kuin aikaisemmin ja huoltotarve on olennaisesti pienempi kuin tunnetuissa ratkaisuissa « · · *· '· Keksinnön mukainen systeemi on ympäristöystävällinen, koska hydrauliselle ohjauk- • · * ···* selle ominaisia öljyyn liittyviä ongelmia, kuten öljyvuotoja, suodattimen vaihtoja, öljy- : näytteiden analysointia, öljyn vaihtoja ja jäteöljyn käsittelyä ei keksinnön mukaisessa • · · :... · ratkaisussa ole. Keksinnön mukainen ohjaussysteemi soveltuu käytettäväksi esim. die- :Y; 30 selkäyttöisissä, dieselsähkökäyttöisissä ja sähkökäyttöisissä potkurilaitteissa. Periaat- : * ·. i teessä voidaan keksintöä käyttää aina, kun sähköenergiaa on saatavilla. Keksinnön muut „ 110599 5 edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.The arrangement according to the invention does not have a need for cooling as in the known solutions. Fewer components and faults than before and less maintenance required than prior art solutions. The system of the invention is environmentally friendly because of oil-related problems such as oil leaks, exchange, oil: sample analysis, oil exchange and waste oil treatment are not provided in the solution · · ·: ... · according to the invention. The control system according to the invention is suitable for use e.g. 30 in back-propelled, diesel-electric, and electric propellers. Principles: * ·. The invention can be used wherever electrical energy is available. Other advantages and features of the invention will be apparent from the following detailed description of the invention.

Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin 5 viittaamalla.The invention will now be described, by way of example, with reference to Figures 5 of the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista potkurilaitetta kaa-viomaisena ja osittain leikattuna sivukuvana.Figure 1 is a schematic and partially sectioned side view of a propeller device according to a first embodiment of the invention.

10 Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavana esityksenä erästä toista suoritusmuotoa keksinnöstä.Figure 2 is a view similar to Figure 1 of another embodiment of the invention.

Kuviot 3 A - 3D esittävät kaaviomaisesti vielä eräitä keksinnön lisäsuoritusmuotoja.Figures 3A-3D schematically illustrate still further embodiments of the invention.

15 Piirustuksen kuvio 1 esittää siis sivukuvana potkurilaitetta, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 10. Potkurilaite 10 käsittää pystyrungon 11, joka on pääasiassa pystysuuntaisen kääntöakselin A - A ympäri käännettävästi asennettu potkurilaitteen, aluksen, offshore-rakenteen tai vastaavan runkoon 5. Pystyrungon 11 alapäähän on asen-'1' nettu suljetun kammion muodostama alapesä 12, johon pääasiassa vaakasuuntainen j *.· 20 potkurin akseli (ei esitetty) on asennettu, jolle potkurin akselille puolestaan on asennettu • *·· potkurit 13. Kuvion 1 esittämä tapaus koskee kaksoispotkurirakennetta, jossa potkurit :: 13 on jäljestetty pyörimään vastakkaisiin pyörimissuuntiin. Kääntyvä pystyrunko 11 on tuettu aluksen tai vastaavan runkoon 5 ja mahdollisesti lisäksi kiinteään runkoputkeen * tai vastaavaan runkosovitteeseen 6 tukilaakerm 15 ja kääntölaakerin 16 avulla. Laake- 25 rointi on hoidettu pystyrungon yläosasta eli ohjausputken 14 alueelta. Kääntölaakeriin • · • « · * · ’: 16 pystyrungon yläosa tukeutuu laipan 17 välityksellä.Figure 1 of the drawing thus shows a side view of a propeller device, generally designated by reference numeral 10. The propeller device 10 comprises a vertical frame 11 which is pivotally mounted on a propeller device, ship, offshore structure or similar frame 5, pivotally mounted about a vertical pivot axis A-A. -'1 'closed bottom chamber 12 formed by a closed chamber on which a substantially horizontal j * · propeller shaft (not shown) is mounted, on which the propeller shaft is mounted • * ·· propellers 13. The case shown in Figure 1 relates to a dual propeller structure in which the propellers :: 13 is sequenced to rotate in opposite directions of rotation. The pivoting vertical frame 11 is supported on the vessel 5 or similar frame 5 and optionally additionally by a fixed frame pipe * or similar frame fitting 6 by means of a support bearing 15 and a swivel bearing 16. The bearing is maintained at the upper part of the vertical frame, i.e. the area of the guide tube 14. In the swivel bearing • · • «· * · ': the upper part of the 16 vertical frame is supported by the flange 17.

• · • · · ·.· * Potkurilaitteen 10 ohjaus eli kääntäminen pystyakselin A - A suhteen on keksinnössä • · · :...· kuvion 1 mukaisesti toteutettu sähkömoottorin 1 avulla. Kuvion 1 esityksessä järjestely : V: 30 käsittää halkaisijaltaan suuren sähkömoottorin 1, jonka lieriömäinen staattori 3 on asen- :' ·.: nettu kiinteään osaan eli aluksen tai vastaavan runkoon 5 tai kiinteään runkoputkeen tai 6 110599 vastaavaan runkosovitteeseen 6 ja vastaavasti on sähkömoottorin lieriömäinen roottori 2 asennettu kiinni potkurilaitteen kääntyvään osaan eli tässä tapauksessa pystyrungon yläosan eli ohjausputken laippaan 17. Roottori 2 voi olla kiinnitetty myös suoraan ohja-usputkeen 14. Keksinnön mukaisessa rakenteessa sähkömoottori 1 muodostaa näin ol-5 Ien osan potkurilaitteen 10 rakennetta. Edelleen keksinnön mukaisessa konstruktiossa sähkömoottori 1 ei vaadi erillistä akselia, laakerointia tai runkorakenteita, koska ne ovat potkurilaitteen 10 konstruktiossa jo olemassa ja valmiina. Edelleen ei keksinnön mukaisessa ratkaisussa tarvita kääntöliikkeen toteuttamiseen minkäänlaista mekaanista vaihdetta sähkömoottorin 1 ja potkurilaitteen 10 kääntyvän osan välillä.The control or rotation of the propeller device 10 with respect to the vertical axis A-A is, according to the invention, carried out by means of an electric motor 1 according to Fig. 1. In the embodiment of Fig. 1, the arrangement: V: 30 comprises a large diameter electric motor 1 with a cylindrical stator 3 mounted on a fixed part, i.e. a vessel 5 or a similar hull 5 or a fixed hull 6 or 5 110599 corresponding to a cylindrical rotor The rotor 2 may also be mounted directly on the guide tube 14. In the embodiment of the invention, the electric motor 1 thus forms part of the structure of the propeller device 10. Further, in the embodiment according to the invention, the electric motor 1 does not require a separate shaft, bearing or frame structures as they already exist and are complete in the design of the propeller device 10. Further, the solution according to the invention does not require any mechanical gear between the rotating part of the electric motor 1 and the propeller device 10 to effect the turning movement.

1010

Kuviossa 2 esitetty potkurilaite 20 poikkeaa jossain määrin kuviossa 1 esitetyn potkuri-laitteen rakenteesta. Kuvion 2 esityksessä potkurilaite 20 käsittää myös pystyrungon 21, joka on kuviota 1 vastaavalla tavalla asennettu käännettävästi pääasiassa pystysuuntaisen kääntöakselin A - A suhteen potkurilaitteen, aluksen, offshore-rakenteen tai vastaa- 15 van runkoon, jota kuviossa 2 on merkitty viitenumerolla 35. Suljetun kammion muodostama alapesä 22 sijaitsee pystyrungon 21 alapäässä ja alapesä 22 kannattaa potkurin akselia, jolle potkuri tai potkurit 23 on asennettu. Kuvion 2 ratkaisussa edelleen on ala-pesään 22 sijoitettu alakulmavaihde (ei esitetty), johon käyttöteho siirretään aluksessa ;·' pystyasentoon asennetulta moottorilta, edullisesti sähkömoottorilta 28 vertikaalisen • 20 vetoakselin 29 välityksellä. Edelleen on kuvion 2 esityksessä potkurilaitteen kääntyvä • ' · · pystyrunko 21 tuettu aluksen tai vastaavan runkoon 35 ja mahdollisesti lisäksi kiinteään *. *: runkoputkeen tai vastaavaan runkosovitteeseen 36 tukilaakeroinnin 25 välityksellä. Την. ‘ kilaakerointi 25 on kuvion 2 esityksessä jäljestetty pystyrungon yläosan eli ohjausput- '·’ ’ ken24 alueelle.The propeller device 20 shown in Figure 2 differs somewhat from the design of the propeller device shown in Figure 1. In the representation of Figure 2, the propeller device 20 also comprises a vertical body 21 which is pivotally mounted to a propeller, ship, offshore structure, or the like, indicated by reference numeral 35 in the propeller, vessel, offshore structure or the like in Figure 2. the lower housing 22 is located at the lower end of the vertical frame 21 and the lower housing 22 supports the propeller shaft on which the propeller or propellers 23 are mounted. The solution of Fig. 2 further includes a lower angle gear (not shown) disposed in the lower housing 22 for transferring power to the vessel; · 'from an upright motor, preferably an electric motor 28, through a vertical drive shaft 29. Further, in the view of Fig. 2, the pivoting body 21 of the propeller device 21 is supported on the hull 35 and possibly also the fixed * of the vessel or the like. *: to a frame tube or similar frame fitting 36 via support bearings 25. Την. In the representation of Fig. 2, the keel bearing 25 is imaged in the area of the upper part of the vertical frame, i.e. the guide tubes.

25 ‘ · ‘ · Kuviota 1 vastaavalla tavalla on myös kuvion 2 esityksessä potkurilaitteen 20 ohjaami- •: · nen eli kääntäminen pystyakselin A - A suhteen toteutettu sähkömoottorin avulla, jota : kuviossa 2 on merkitty yleisesti viitenumerolla 31. Sähkömoottori 31 on edullisimmin ‘: reluktanssimoottori käsittäen rengasmaisen roottorin 32, joka on kiinnitetty potkurilait- :Y: 30 teen 20 kääntyvään osaan eli kuvion 2 esityksessä pystyrungon yläosan laippaan 27.Similarly to Fig. 1, in the view of Fig. 2, the propulsion device 20 is guided or rotated with respect to the vertical axis A - A by an electric motor, generally represented by reference numeral 31 in Fig. 2. The electric motor 31 is most preferably ': reluctance motor. comprising an annular rotor 32 attached to the pivoting portion of the propeller device: Y: 30, i.e., in the embodiment of Fig. 2, to the flange 27 of the uppermost body.

:v Sähkömoottorin 31 staattori 33 on kuvion 2 esityksessä kaksiosainen siten, että staatto- 7 110599 rin 33 mainitut osat sijaitsevat kääntöakselin A - A aksiaalisuunnassa molemmin puolin roottoria 32. Kuvion 2 esityksessä näin ollen sähkömoottori 31 toimii potkurilaitteen 20 sähkömagneettisena kannatuslaakerina, joka kantaa potkurilaitteen painon. Tällöin potkurilaitteen tukilaakerit 25 voivat olla pelkästään säteislaakereita, joiden ei tarvitse ottaa 5 vastaan laitteen painoa. Jos kuvion 2 esittämässä rakenteessa potkurilaitteen 20 sähköiseen jäijestelmään tulee vikaa niin, että sähkömoottorin 31 staattorin 33 napoja ei pystytä magnetoimaan, sähkömoottorin roottori 32 laskeutuu staattorin 33 varaan, jolloin kitka staattorin 33 ja roottorin 32 välillä edesauttaa potkurilaitteen kääntyvän osan pai-kallaanpysymistä.The stator 33 of the electric motor 31 is two-parted in the representation of Fig. 2 such that said portions of the static member 110599 are disposed axially on the rotary axis A-A on either side of the rotor 32. Thus, the electric motor 31 acts as an electromagnetic bearing for propeller device 20 . In this case, the propeller device support bearings 25 may be merely radial bearings, which do not need to take the weight of the device. If, in the structure shown in Figure 2, the electrical stiffness of the propeller device 20 fails so that the poles of the stator 33 of the electric motor 31 cannot be magnetized, the rotor 32 of the electric motor descends on the stator 33, thereby friction between the stator 33 and rotor 32.

1010

Kuvioissa 3A ja 3B on esitetty muunnelmia kuvion 1 mukaisen, potkurilaitteen 10 kääntömoottorin rakenteesta, jossa käytetään samaa periaatetta kuin kuvion 2 esityksessä. Kuviossa 3A on potkurilaitteen kääntömoottoria eli sähkömoottoria merkitty viite-merkinnällä la. Sähkömoottorin la staattori 3a ja roottori 2a ovat lieriömäisiä, kuten 15 myös kuvion 1 tapauksessa siten, että roottori 2a on kiinnitetty potkurilaitteen kääntyvän osan laippaan 17 ja vastaavasti on staattori 3a kiinnitetty potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan kiinteään rakenteeseen. Jotta kuvion 3A mukainen sähkömoottori la voisi toimia kuvion 2 esityksen tapaan potkurilaitteen sähkömagneettisena kannatuslaakerina, *;:· on staattorin 3a alaosaan muodostettu staattorin 3a säteensuunnassa sisäänpäin suun- : '·· 20 nattu ja roottorin 2a alle tuleva olake 7a, jota vasten roottori 2a voi tukeutua. Sähköisen t · ’·· jäxjestelmän häiriötilanteessa voi tällöin roottori 2a laskeutua staattorin olakkeen 7a :: varaan. Kääntölaakeri 16' voi myös kuvion 3 A tapauksessa toimia pelkästään säteislaa- :: kerinä tukilaakerin 15 tapaan.Figures 3A and 3B show variations of the design of the rotary motor of the propeller device 10 of Figure 1, using the same principle as that shown in Figure 2. In Fig. 3A, the propulsion unit swing motor, i.e. the electric motor, is designated by the reference numeral 1a. The stator 3a and the rotor 2a of the electric motor la are cylindrical, as in the case of Fig. 1, with the rotor 2a attached to the flange 17 of the rotating part of the propeller device and the stator 3a respectively attached to the fixed structure of the propeller device, ship or the like. In order for the electric motor la of Fig. 3A to function as shown in Fig. 2 as an electromagnetic propeller bearing of the propeller device, a bottom shoulder 7a formed in the radial direction of the stator 3a is formed in the lower part of the stator 3a and against the rotor 2a. to rely on. In the event of a malfunction of the electrical system t · '··, the rotor 2a may then descend on the stator shoulder 7a ::. In the case of Fig. 3A, the pivoting bearing 16 'can also act merely as a radial bearing as in the case of the bearing 15.

• · · • · « 25 Kuvion 3B järjestely vastaa muilta osin kuvion 3A esitystä sillä poikkeuksella, että säh- • · • · · ' · ': kömoottorin Ib staattorin 3b ja roottorin 2b järjestely on päinvastainen kuvion 3A esi- • » ·;·’ tykseen nähden. Roottori 2b on edelleen kiinni potkurilaitteen kääntyvässä osassa ja •,: : staattori 3b on kiinnitetty potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan kiinteään rakenteeseen.The arrangement of Fig. 3B is otherwise similar to that of Fig. 3A with the exception that the arrangement of the stator 3b of the electric motor Ib and the rotor 2b is the opposite of that of Fig. 3A. 'with respect. The rotor 2b is still attached to the pivoting portion of the propeller device and the stator 3b is fixed to a fixed structure of the propeller device, ship or the like.

Kuvion 3B esityksessä on roottorin 2b yläreunaan muodostettu roottorin säteen suun- : Y: 30 nassa ulospäin suunnattu ja staattorin 3b yli ulottuva tukilaippa 8b. Tällöin sähköiseen • · järjestelmään tulleessa häiriötilanteessa mainittu roottorin tukilaippa 8b laskeutuu 8 110599 staattorin 3b varaan. Toiminta vastaa näin ollen kuvioissa 2 ja 3A esitettyä ja selostettua.Figure 3B shows a support flange 8b extending outwardly over the stator 3b and formed at the upper edge of the rotor 2b in a direction: Y: 30. In the event of a malfunction in the electrical system, said rotor support flange 8b lowers 8 110599 to stator 3b. The operation thus corresponds to that shown and described in Figures 2 and 3A.

Kuviot 3C ja 3D ovat edelleen muunnelmia kuviossa 1 esitetyn sähkömoottorin raken-5 teestä. Kuvion 3C tapauksessa on sähkömoottoria merkitty viitemerkinnällä le. Roottori 2c on kuviota 1 vastaavalla tavalla kiinnitetty potkurilaitteen kääntyvän osan laippaan 17, mutta staattorin osalta rakenne eroaa kuviossa 1 esitetystä siinä, että kuvion 3C tapauksessa staattori on kaksiosainen käsittäen koaksiaalisesti sisäkkäin sovitetut staatto-rikehät 3c, 3c', joiden väliin lieriömäinen roottori 2c on sovitettu. Sisemmän staattorike-10 hän 3c' ripustusta varten on potkurilaitteen, aluksen tai vastaavan kiinteään rakenteeseen asennettu "hylly" 9c, jonka varaan sisempi staattorikehä 3c' on tuettu. Kuvion 3C esityksessä potkurilaitteen tukilaakeri 15 ja kääntölaakeri 16' toimivat kuviossa 1 selostetulla tavalla.Figures 3C and 3D are still variations on the construction of the electric motor 5 shown in Figure 1. In the case of Fig. 3C, the electric motor is denoted by reference le. The rotor 2c is attached to the flange 17 of the rotating portion of the propeller device similarly to Figure 1, but with respect to the stator the structure differs from that shown in Figure 1 in that in the case of Figure 3C the stator is bipartite with coaxially interposed . For hanging the inner stator brace 10, the 3c 'is a "shelf" 9c mounted on a fixed structure of the propeller, ship or similar, on which the inner stator bracket 3c' is supported. In the illustration of Figure 3C, the propeller bearing support bearing 15 and the swivel bearing 16 'operate as described in Figure 1.

15 Kuvion 3D tapauksessa kuvion 3C esitystä vastaava sähkömoottori Id toimii myös potkurilaitteen sähkömagneettisena kannatuslaakerina. Tällöin kuvion 3d esityksen tavoin koaksiaalisesti sisäkkäin sovitettuja staattorikehiä 3d, 3d' yhdistää kannas 7d, joka sijaitsee roottorin 2d alla. Sähköisen jäijestelmän häiriötilanteessa tällöin roottori 2d voi • · laskeutua täysin sähkömoottorin 1 d staattorikehiä yhdistävän kannaksen 7d varaan.In the case of Figure 3D, the electric motor Id corresponding to that shown in Figure 3C also functions as the electromagnetic bearing of the propeller device. Then, as shown in Fig. 3d, the stator rings 3d, 3d ', which are coaxially nested, are connected by a base 7d located below the rotor 2d. In the event of a malfunction of the electrical stiffener, the rotor 2d may • · completely descend on the base 7d connecting the stator halves of the electric motor 1d.

f*·· 20 * *“ Edellä kuvattuja konstruktioita, joissa sähkömoottori on sovitettu toimimaan potkuri- ’ · ' laitteen sähkömagneettisena kannatuslaakerina, voidaan täydentää edelleen siten, että '·'· kyseinen sähkömoottori toimii täydellisenä laakerina. Tällöin sähkömoottori ottaa vas- « · · *·’ taan niin säteis- ja aksiaalivoimat kuin myös kippimomentin. Näin voidaan potkurilait- 25 teen laakerointi hoitaa pelkästään kyseisen sähkömoottorin avulla, jolloin mitään muita • · · ’; _ / laakereita ei välttämättä edes tarvita.f * ·· 20 * * “The above-described constructions, in which the electric motor is adapted to act as the electromagnetic bearing of the propeller device, may be further supplemented so that the electric motor in question acts as a complete bearing. In this case, the electric motor receives both radial and axial forces as well as tipping moment. Thus, the propeller device bearing can be operated solely by the electric motor in question, with no other • · · '; _ / bearings may not even be needed.

t :.: : Keksinnön mukaisessa sovelluksessa voidaan ajatella käytettävän mitä tahansa sellaista • · ‘ · · ’ sähkömoottoria, joka on ohjattavissa pyörimään hyvin pienillä pyörimisnopeuksilla ja V.·’ 30 jolla voidaan näillä pienillä pyörimisnopeuksilla kehittää suuri vääntömomentti. Par- haiten olemassa olevista sähkömoottorityypeistä voidaan kuitenkin ajatella keksinnön 9 110599 mukaiseen tarkoitukseen sovellettavan reluktanssimoottoria (SR-moottori, engl. Switched Reluctance Motor). Reluktanssimoottorin toiminnalle on ominaista askelmaisuus, eli roottorin pyöriminen tapahtuu askelittain. Tältä osin toimintaa voidaankin verrata askelmoottoriin. Kunkin askeleen kohdalla kokonaisreluktanssi on minimissään, jolloin 5 roottori voidaan pitää paikallaan pienellä virralla kuitenkin niin, että paikallapitomo-mentti on suuri. Reluktanssimoottorille onkin ominaista, että sillä voidaan kehittää erittäin suuri vääntömomentti pienillä pyörimisnopeuksilla ja paikallaan pysyvällä roottorilla pienellä virralla. Potkurilaitteen ohjauksessa nämä ominaisuudet tarkoittavat sitä, että ohjauksessa on perusyksikkönä askel, eli moottori käsketään kääntymään haluttu 10 askelmäärä myötä- tai vastapäivään. Potkurilaitteen paikallapitoon ei tarvita erillistä jarrua.t:.:: In the embodiment of the invention, it is contemplated to use any electric motor, · · · · · which is controllable to rotate at very low speeds and V · · 30, which can generate high torque at these low speeds. However, one of the best types of electric motor available is the reluctance motor (SR motor) used for the purpose of the invention 9 110599. The operation of the reluctance motor is characterized by a stepwise operation, i.e. the rotation of the rotor occurs in steps. In this respect, the operation can be compared to a stepper motor. At each step, the total reluctance is minimal, whereby the rotor 5 can be held in place at a low current, but with a high holding torque. It is characteristic of a reluctance motor that it can generate very high torque at low rotation speeds and a stationary rotor at low current. In propeller control, these features mean that the control has a step as the base unit, i.e. the engine is commanded to rotate the desired 10 steps clockwise or counterclockwise. There is no need for a separate brake to hold the propeller assembly.

Kuten edellä todettiin, reluktanssimoottorin roottori pyörii askelittain. Askelten lukumäärä yhdellä roottorin kierroksella riippuu roottorin ja staattorin napaluvuista sekä eri 15 vaiheiden lukumäärästä. Sähköisesti on lisäksi mahdollista saada aikaan ns. mikroaske-lia. Potkurilaitteen ohjauksessa riittävä askelmäärä yhdellä roottorin kierroksella on 240, jolloin potkurilaitteen kääntö tapahtuisi l,5°:een portain, mikä on riittävä täyttämään potkurilaitteen paikoitustarkkuusvaatimuksen. Reluktanssimoottori saadaan pyö-rimään tasaisesti magnetoimalla staattorin napoja tietyssä järjestyksessä virtaimpuls- • · • '·· 20 seilla eli "työiskuilla", joten reluktanssimoottorin käyttäminen edellyttää aina ohjatun « · • *·· teholähteen eli invertterin käyttämistä.As stated above, the rotor of the reluctance motor rotates in increments. The number of steps in one rotor revolution depends on the rotor and stator hub numbers and the number of different 15 steps. In addition, it is also possible electronically to provide a so-called. mikroaske-material. In propeller device control, a sufficient number of steps per rotor rotation is 240, whereby the propeller device would be rotated in increments of 1.5 °, sufficient to satisfy the positioning accuracy requirement of the propeller device. The reluctance motor is rotated evenly by magnetizing the stator poles in a certain order with current impulses or "work strokes", so that the reluctance motor always requires the use of a controlled power supply, or inverter.

• · I ( Φ • « · v.: Laskennallisesti voidaan osoittaa, että moottorilla (SR-moottori) saavutettava vääntö- • · · *. * * momentti on riittävä potkurilaitteen ohjailuun ja että moottori saadaan mahtumaan pot- 1 2 3 4 5 6 kurilaitteen sisään ilman merkittäviä konstruktiomuutoksia. Potkurilaitteen konstruktio 2 • · * * · *· kannattaa optimoida huomioiden keksinnön tarjoamat mahdollisuudet. Roottorin pi- • · 3 ·;·’ tuutia voidaan edelleen lyhentää lähes puoleen sellaisella konstruktiolla, jossa roottori 4 ·.! ! on sovitettu pyörimään kahden staattorikehän välissä.• · I (Φ «· .: .: .: L L .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: .: inside the rig without major design changes Propeller design 2 • · * * · * · should be optimized considering the capabilities of the invention Rotor length • · 3 ·; · 'can be further reduced by nearly half with a design having rotor 4 ·! adapted to rotate between two stator rings.

5 » · 65 »· 6

Reluktanssimoottorin ominaisuuksista voidaan edelleen lyhyesti todeta seuraavaa. Re-: luktanssimoottori on rakenteeltaan erittäin yksinkertainen, koska roottoriin ei tarvita 10 110599 mitään käämitystä, eli moottorin pyörivään osaan ei tarvitse johtaa sähköä. Koska pot-kurilaitteen kääntönopeudet ovat hyvin pieniä, ei pyörrevirroista ole merkittävästi haittaa, vaan roottori voidaan rakentaa massiivisena sähkömoottoreissa yleisesti käytetyn levypakan sijasta. Tämä edelleen yksinkertaistaa rakennetta ja pienentää kustannuksia.The characteristics of the reluctance motor can still be briefly stated. The re-: impedance motor is very simple in construction, since no winding is required for the rotor, i.e. no electricity is to be applied to the rotating part of the motor. Because of the very low rotation speeds of the pot pulsator, there is no significant disadvantage from eddy currents, and the rotor can be built in bulk instead of the disk pack commonly used in electric motors. This will further simplify the structure and reduce costs.

5 Staattorikäämitys on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen. Tehohäviöt syntyvät lähes yksinomaan staattorikäämityksessä ja tehohäviöiden aikaansaama lämpö siirtyy helposti pois avonaisen rakenteen ansiosta. Lämmön muodostuminen keksinnön mukaisessa tarkoituksessa on hyvin vähäistä, koska potkurilaitteen kääntämiseen tarvittava teho on varsin pieni roottorin halkaisijaan verrattuna. Erillistä jäähdytysjäijestelmää ei näin ol-10 Ien tarvita.5 The structure of the stator winding is very simple. Power losses are generated almost exclusively in the stator winding and the heat generated by the power losses is easily removed by the open structure. The generation of heat for the purpose of the invention is very small since the power required to rotate the propeller device is quite small compared to the rotor diameter. Thus, a separate cooling system is not required.

Ohjausjärjestelmän varmistamisessa kysymys on pääasiassa siitä, pitääkö ohjaussysteemin joitakin osia kahdentaa. Roottorin kahdentamiseen ei ole tarvetta, koska se on massiivinen rautakappale, jossa ei ole vikaantumismahdollisuuksia. Staattorissa vi-15 kaantumismahdollisuuksia on pääasiassa pelkästään napojen käämityksissä. Vikaantumisen todennäköisyys on kuitenkin hyvin pieni ja koska staattorin navat on kytketty ryhmittäin useisiin eri vaiheisiin, ei yhden tai useammankaan navan tai yhden vaiheen vikaantuminen välttämättä merkitse täydellistä ohjailukyvyn menetystä. Potkurilaite • · >#||* voidaan lukita sähkömagneettisesti paikalleen magnetoimalla riittävä määrä navoista • · • '·· 20 ulkoisella virralla, vaikka invertteri olisi vikaantunut. Ehdotonta tarvetta mekaaniseen • · • *·· paikahapitojarruun, joka voisi olla halkaisijaltaan esimerkiksi suuri vanne-tai levyjarru, • · ·. *: ei näin ollen ole.The key issue in securing the steering system is whether some parts of the steering system need to be duplicated. There is no need to duplicate the rotor as it is a massive piece of iron with no chance of failure. In the stator, the vi-15's rollover potential is mainly limited to pole windings. However, the likelihood of failure is very low and because the stator hubs are connected in groups to several stages, failure of one or more hubs or one stage does not necessarily imply complete loss of control. The propeller unit • ·> # || * can be electromagnetically locked in place by magnetizing a sufficient number of terminals • · • '·· 20 even if the inverter is faulty. The absolute need for a mechanical parking brake, which could be a large rim or disc brake, for example. *: therefore not.

• « • · · • · · * * • · · *·* Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioon viittaa- 25 maila. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu pelkästään kuviossa esitettyyn esimerkkiin, * · · *· vaan keksinnön eri toteuttamisvaihtoehdot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuk- 1; * sissa määritellyn keksinnöllisen aj atuksen puitteissa.The invention has been described above by way of example with reference to the figure in the accompanying drawing. However, the invention is not limited to the example shown in the figure, but different embodiments of the invention may vary in the appended claims; * within the inventive concept defined therein.

• · • · · « · · ·• · • · · «· · ·

Claims (10)

1. Vridbar propelleranordning för ett fartyg, en offshore-konstruktion eller motsvaran-de, vilken propelleranordning omfattar en vertikalstomme (11; 21), som är lagrad vrid- 5 bart med avseende pä en huvudsakligen vertikal vridaxel (A - A) i en stomme (5; 35) av propelleranordningen, fartyget eller motsvarande och i nedre änden av denna vertikalstomme (11; 21) är monterat ett av en sluten kammare bildat nedre hus (12; 22), i vilket en eller flera propellrar (13; 23) är monterade pä en huvudsakligen horisontal propeller-axel, varvid propelleranordningen (10; 20) är försedd med en elmotor (1; la, lb, lc, Id; 10 31) för vridning av propelleranordningen med avseende pä nämnda vertikala vridaxel (A - A), kännetecknad därav, att den roterande delen (2; 2a, 2b, 2c, 2d; 32) av elmo-tom som ästadkommer vridrörelsen av propelleranordningen (10; 20) är fastmonterad direkt vid den vridbara delen (11, 14, 17; 21, 24, 27) av propelleranordningen (10; 20) resp. den fasta delen (3; 3a, 3b, 3c, 3d; 33) av elmotom är fast vid den fasta konstruk-15 tionen av propelleranordningen, fartyget, offshore-konstruktionen eller motsvarande.A rotary propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent, the propeller assembly comprising a vertical body (11; 21) which is pivotally mounted with respect to a substantially vertical pivot axis (A - A) in a body (5; 35) of the propeller device, vessel or equivalent and at the lower end of this vertical body (11; 21) is mounted a lower housing (12; 22) formed in which one or more propellers (13; 23) are mounted on a substantially horizontal propeller shaft, the propeller assembly (10; 20) being provided with an electric motor (1; 1a, 1b, 1c, 1d; 31) for rotating the propeller assembly with respect to said vertical pivot shaft (A - A ), characterized in that the rotating part (2; 2a, 2b, 2c, 2d; 32) of the electric motor which achieves the rotary movement of the propeller device (10; 20) is fixed directly to the rotatable part (11, 14, 17; 21, 24, 27) of the propeller assembly (10; 20) respectively. the fixed part (3; 3a, 3b, 3c, 3d; 33) of the electric motor is fixed to the fixed structure of the propeller device, the vessel, the offshore structure or the like. 2. Propelleranordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att rotom (2) av elmotom är fast direkt vid en övre del av vertikalstommen av propelleranordningen eller *··. vid ett motsvarande styrrör (14) eller vid en fläns (17) vid den övre delen av vertikal- 20 stommen, genom förmedling av vilken propelleranordningen (10) stöder sig pä ett vridlager (16). • · I * * • · · a · : V:Propeller assembly according to claim 1, characterized in that the rotor (2) of the electric motor is fixed directly to an upper part of the vertical body of the propeller assembly or * ··. at a corresponding guide tube (14) or at a flange (17) at the upper part of the vertical body, by means of which the propeller device (10) is supported by a pivot bearing (16). • · I * * • · · a ·: V: 3. Propelleranordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att elmotom ::: (1; la, lb, lc, Id; 31) är en reluktansmotor. 25 a ·Propeller assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor ::: (1; 1a, 1b, 1c, Id; 31) is a reluctance motor. 25 a · 4. Propelleranordning enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att elmotom (1; la, a » « '.,,: lb, lc, Id; 31) är försedd med en styrd kraftkälla eller en inverter. a » a a a a • a a a a · aPropeller assembly according to Claim 3, characterized in that the electric motor (1; 1a, 1c, 1c: 1b, 1c, 1d; 31) is provided with a controlled power source or an inverter. a »a a a a • a a a a a · a ‘: 5. Propelleranordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad där- • a a , v. 30 av, att rotom (2; 2a, 2b, 2c, 2d) av den för vridning av propelleranordningen avsedda a * a a a a a > « » m 110599 elmotom (1; la, Ib, le, Id) är ett cylindriskt element fast vid den vridbara delen av pro-pelleranordningen.5. A propeller assembly according to any of the preceding claims, characterized in that the rotor (2; 2a, 2b, 2c, 2d) of the a * aaaaa intended for rotation of the propeller device The electric motor (1; 1a, 1b, 1e, 1d) is a cylindrical element fixed to the rotatable portion of the propeller assembly. 6. Propelleranordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att statom (3) av den 5 for vridning av propelleranordningen avsedda elmotom (1; la, Ib, le, Id) bestär av tvä cylindriska, koaxiellt i varandra anordnade statorringar (3c, 3c'; 3d, 3d'), mellan vilka den cylindriska rotom (2c, 2d) är anordnad.Propeller assembly according to claim 5, characterized in that the stator (3) of the electric motor (1; 1a, 1b, 1e, 1d) intended for rotation of the propeller device consists of two cylindrical, coaxially arranged stator rings (3c, 3c). ; 3d, 3d ') between which the cylindrical rotor (2c, 2d) is arranged. 7. Propelleranordning enligt nägot av patentkraven 1 - 4, kännetecknad därav, att ro-10 tom (32) och statom (33) av elmotom är ringformiga, i riktningen av vridaxeln (A-A) ovanpä varandra belägna element.Propeller assembly according to any of claims 1 to 4, characterized in that the rotor (32) and the stator (33) of the electric motor are annular in the direction of the rotary shaft (A-A) located on top of each other. 8. Propelleranordning enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att statom (33) om-fattar tvä i axiell riktning pä varandra belägna statorringar, mellan vilka den ringformiga 15 rotom (32) är anordnad.Propeller assembly according to claim 7, characterized in that the stator (33) comprises two axially oriented stator rings, between which the annular rotor (32) is arranged. 9. Propelleranordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad därav, att elmotom är anordnad att tjänstgöra som ett elektromagnetiskt bärlager för den •.:. vridbara delen av propelleranordningen och uppta belastning i riktningen av vridaxeln 20 (A-A). • » t • 1 1Propeller assembly according to any of the preceding claims, characterized in that the electric motor is arranged to serve as an electromagnetic bearing for it. rotatable portion of the propeller assembly and take load in the direction of the rotary shaft 20 (A-A). • »t • 1 1 ·’·,· 10. Propelleranordning enligt nägot av patentkraven 1 - 8, kännetecknad därav, att » · elmotom är anordnad att tjänstgöra som ett enda lager för den vridbara delen av pro- • · pelleranordningen och uppta alla belastningar som den vridbara delen utsätts för. 25 • t » t 1 · « · < · » • 1 • t » » t · • 1 t » » · Hl · • I · t · • · € I · • « · * » » • ft · • ft ft ft i ft ft ·Propeller assembly according to any of claims 1 - 8, characterized in that the electric motor is arranged to serve as a single bearing for the rotatable part of the propeller device and absorb all loads subjected to the rotatable part. for. 25 • t »t 1 ·« · <· »• 1 • t» »t · • 1 t» »· Hl · • I · t · • · € I · •« · * »» • ft · • ft ft ft i ft ft ·
FI982774A 1998-12-22 1998-12-22 Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent FI110599B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982774A FI110599B (en) 1998-12-22 1998-12-22 Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent
PCT/FI1999/001061 WO2000037308A1 (en) 1998-12-22 1999-12-21 Turnable propeller device for a ship, an offshore structure or equivalent

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982774 1998-12-22
FI982774A FI110599B (en) 1998-12-22 1998-12-22 Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI982774A0 FI982774A0 (en) 1998-12-22
FI982774A FI982774A (en) 2000-06-23
FI110599B true FI110599B (en) 2003-02-28

Family

ID=8553172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI982774A FI110599B (en) 1998-12-22 1998-12-22 Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI110599B (en)
WO (1) WO2000037308A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI109680B (en) * 2000-09-25 2002-09-30 Abb Oy Propulsion arrangements for vessels and procedures therefor for mastering exceptional forces
FR2815602A1 (en) 2000-10-24 2002-04-26 Imeca Boat with sealed bow thrusters comprises tunnel housing propeller and sealed by two doors
DE10062354B4 (en) * 2000-12-14 2007-12-20 Siemens Ag Actuator for a, in particular electrically driven, rudder propeller of a ship
DE102004019975A1 (en) * 2004-04-23 2005-11-10 Siemens Ag Device with at least one aufbockbaren via water carrier surface
DE102008024540A1 (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Low installation height azimuth propeller drive for a floating device
DE102012207748A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Swiveling device for a ship's propeller nacelle
DE102015212501A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Driving machine for a body of water with a warehouse
DE102015212500A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Driving machine for a body of water with an azimuth bearing
RU2704695C1 (en) 2016-07-01 2019-10-30 Абб Ой Propulsion unit equipped with steering device
DE102017216818A1 (en) * 2017-09-22 2019-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Azimutverstellung a gondola
CN108974308A (en) * 2018-09-05 2018-12-11 宁波捷茂船舶技术有限公司 A kind of novel shaftless electric propulsion device
CN110015395A (en) * 2018-11-29 2019-07-16 南京海琦娜游艇制造有限公司 Magnetic suspension rudder peculiar to vessel system
CN110015436A (en) * 2019-04-07 2019-07-16 罗灿 Contrarotation circumferential direction propeller
CN114476006B (en) * 2022-01-25 2024-10-22 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) Rim propeller structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2336297A1 (en) * 1975-12-22 1977-07-22 Acec Combined propeller and rudder for marine use - has blade which rotates in outer ring and is driven by peripheral electric induction motor
EP0035600A1 (en) * 1980-02-27 1981-09-16 Machinefabriek en Reparatiebedrijf Lips-Keller B.V. A device for steering a ship
US5108322A (en) * 1990-07-24 1992-04-28 Zebco Corporation Relay control of auxiliary functions in a trolling motor
FI96590B (en) * 1992-09-28 1996-04-15 Kvaerner Masa Yards Oy Ship's propulsion device

Also Published As

Publication number Publication date
FI982774A (en) 2000-06-23
FI982774A0 (en) 1998-12-22
WO2000037308A1 (en) 2000-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110599B (en) Swivel propeller assembly for a vessel, offshore structure or equivalent
US7830063B2 (en) Electrical machine with double-sided rotor
EP2143944B1 (en) Wind turbine
US10215260B2 (en) Integrative transmission chain of hybrid-drive wind turbine and a gearbox used by the transmission chain
CN208774987U (en) A kind of novel shaftless electric propulsion device
EP2143942A1 (en) Wine turbine
CN101652560A (en) Hydraulic power generation device and hydraulic power generation system equipped with the same
CN200995328Y (en) Single-shaft rotation platform driven by AC permanent-magnetic synchronizing external-rotor torque motor
CN111439362A (en) Annular electric propeller supported by magnetic-liquid composite suspension bearing
CN108050157A (en) A kind of magnetic liquid dual suspension supports Disjunction type cone bearing
CN1109817C (en) Machine, in particular electrical machine, in particular energy converter for flowing fluids and gases
JPH07231583A (en) Flywheel power storage unit
JPH10257752A (en) Superconducting propeller rotation driver and superconducting power generator
CN201195662Y (en) Disc type linear electric motor drive bridge type crane
CN206738508U (en) Carried based on planet row self-regulation and the uni-drive gear box carried coexists being linked between level
CN108974308A (en) A kind of novel shaftless electric propulsion device
US20150274271A1 (en) Propulsion system for vessels
CN113007028B (en) Wind generating set
JP5932058B2 (en) Wind power generator
EP1657437A1 (en) Generator bearing arrangement in a wind power plant
CN108141102B (en) Electric machine
CN101377042A (en) Industrial sewing machine with concealed motor
NO20111049A1 (en) Integrated hydraulic transmission for a nacelle
CN109263844B (en) Low-speed hub direct-drive integrated electric propulsion device for ship
CN107472495A (en) A kind of bow thruster peculiar to vessel of rim magneto driving

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired