FI112057B - Menetelmä keula- ja peräpotkurin käsittävien laivojen hyötysuhteen optimoimiseksi sekä järjestely keulapotkurin pyörimisnopeuden säätämiseksi - Google Patents

Description

112057

Menetelmä keula- ja peräpotkurin käsittävien laivojen hyötysuhteen optimoimiseksi sekä järjestely keulapotkurin pyörimisnopeuden säätämiseksi 5 Keksintö koskee menetelmää keula- ja peräpotkurin käsittävien lai vojen, erityisesti autolauttojen, joiden etupotkurin pyörimisnopeus on aina pienempi kuin takapotkurin pyörimisnopeus, hyötysuhteen optimoimiseksi. Lisäksi se koskee menetelmään liittyvää järjestelyä tällaisen symmetrisen potkurijärjes-telyn ja vastaavat erilliset käyttölaitteet käsittävien laivojen keulapotkurin pyöri-10 misnopeuden säätämiseksi.

Nykyaikaisissa autolautoissa voi olla keulapotkuri ja peräpotkuri, joita käytetään erillisillä käyttölaitteilla. Tällaisen järjestelyn ansiosta vältetään laivan kääntäminen suunnan muutosta varten. Tällaisia symmetrisen potkurijärjestelyn käsittäviä laivoja ajetaan yleensä kokemukseen perustuvalla ominaiskäyrällä. 15 Tämä merkitsee tarkemmin sanoen sitä, että etupotkuria käytetään ajosuunnasta riippuen noin 10% pienemmällä pyörimisnopeudella kuin takapotku-ria, jotta erityisesti saataisiin mahdollisimman hyvin vältettyä työntöön käyttämättömän etupotkurin jarrutusvaikutus.

Jarrutusvaikutus lisää tunnetusti ajolaitteiston energiankulutusta: 20 koska tähänastisissa kokemukseen perustuvissa ratkaisuissa ei ole voitu ottaa huomioon tekijöitä, joita ei ole voitu mitata mutta jotka vaikuttavat etupotkurin v.: optimaaliseen pyörimisnopeuteen, tähänastinen menettely on monessa suh- : teessä epätyydyttävä. Koko käyttölaitteiston hyötysuhde on mahdollisesti huono, : sillä muuttuvia virtausolosuhteita, aaltoilua ja muita vastaavia tekijöitä ei oteta ;· 25 tarkasti huomioon.

Keksinnön tehtävänä on sen vuoksi esittää parempi menetelmä ja vastaava järjestely, joiden avulla voidaan erityisesti säätää keulapotkurin pyörimisnopeus arvoon, joka johtaa laivan kaikilla nopeuksilla ja muiden mieli-.. , valtaisten vaikuttavien tekijöiden vallitessa edulliseen kokonaisenergian kulutuk- 30 seen.

Tehtävä ratkaistaan keksinnössä alussa mainitunlaisella menetel-mällä siten, että hyötysuhteen optimoimiseksi suoritetaan molempiin käyttöjär-jestelmiin syötettyjen pätötehojen summan minimiarvosäätö. Keulapotkurin pyörimisnopeutta säätävä järjestely on tunnettu säätimestä, jonka tulosuureina toi-• * ·:, 35 mivat molempien käyttölaitteiden pätötehot, jolloin säätimessä määritetään keu lapotkurin pyörimisnopeus, jolla pätötehojen summa on pienimmillään.

2 112057

Keksinnön mukainen menetelmä voi täydentää erityisesti esiohjaus-ta, joka suoritetaan kokemusarvojen perusteella. Optimointia voi tapahtua jo pe-räpotkurin pyörimisnopeutta nostettaessa. Ns. jakotilassa eli satama-altaaseen tai vastaavaan hitaasti ajettaessa perämies saa kuitenkin täyden vapauden 5 käyttölaitteiden toisistaan riippumattomaan käyttöön.

Keksinnössä on edullista, ettei ole enää välttämätöntä selvittää ja muodostaa kokemukseen perustuvia ominaiskäyriä, ja siitä huolimatta ajetaan pienimmällä mahdollisella kokonaisteholla. Koska autolauttojen käyttötehot ovat yleensä megawattiluokkaa, energiaa voidaan säästää huomattavasti.

10 Keksinnön muut yksityiskohdat ja edut selviävät seuraavasta selityk sestä, jossa suoritusesimerkkiä kuvataan kuvion avulla. Ainoa kuvio esittää autolauttojen minimiarvosäädön kaavamaisen lohkokaavion.

Kuviossa on merkitty numerolla 1 autolauttaa, jossa on täydelliset ja samanlaiset käyttölaitteet sekä keulassa että perässä. Tällaisten laivojen kulku-15 suuntaa voidaan niiden ansiosta muuttaa lauttayhteyden aikana kääntö-operaatioita suorittamatta. Kuviossa näkyy moottori 2 ja siihen liittyvä potkuri 3 sekä toinen moottori 4 ja siihen liittyvä potkuri 5. Moottoreita 2 ja 4 ohjataan sopivilla ohjauslaitteilla 6 ja 7, jotka on kytketty laivan verkkoon.

Moottoreilta 2 ja 4 mitatut tehot voidaan koota mittausmuuttajilla 8 ja 20 9. Mitatut arvot ohjataan säätimelle 10 ja käsitellään siellä. Säätimen 10 eteen on kytketty tarkoituksenmukaisesti yhteenlaskuelin 11, niin että sen tulosuuree-v.: na on jo valmiiksi molempien tehojen summa.

• · Molempiin moottoreihin 2, 4 liittyy pyörimisnopeutta säätävä yksikkö 12, 14. Esillä olevalla tapauksessa yksikkö 14 on kytketty konelennättimeen 15, : · 25 niin että sopiva pyörimisnopeus laivan nopeuden säätämiseksi voidaan esiaset- taa.

;·. Säädin 10 toimii minimiarvosäätimenä. Tämä merkitsee sitä, että kun

• I

peräpotkurille esiasetetaan tietty pyörimisnopeus ja keuiapotkurille tavallisesti : noin 10 % pienempi pyörimisnopeus, mittausmuuttajat 8 ja 9 kokoavat syötetyt 30 tehot ja antavat ne yhteenlaskuelimen 11 kautta säätimelle 10. Säädin 10 sää-tää etupotkurin käyttölaitteen pyörimisnopeutta niin kauan, että molempien ; ‘.. käyttölaitteiden syötettyjen tehojen summa on pienimmillään.

Käytännössä minimiarvosäädin 10 on muodostettu digitaalisäätime-'. _ nä. Se voi näin ollen suorittaa muita tehtäviä kuin tavalliset käytön säätimet eikä 35 vaadi säädön mitatuiksi arvoiksi käyttölaitteiston muita suureita. Ajosuuntaa 3 112057 vaihdettaessa voidaan molempien käyttöjärjestelmien pyörimisnopeuksien ase-tusarvo-ohjauksia muuttaa välittömästi elektronisesti.

Kuvatulla säätötavalla voidaan siis suhteellisen yksinkertaisella tavalla pienentää käyttöjärjestelmien yhteensä käyttämää energiaa. Hyötysuhteen 5 optimointi on näin ollen saavutettu.

Käytännössä voi olla tarkoituksenmukaista lähteä liikkeelle tunnetusta kokemukseen perustuvasta esiohjauksesta ja käyttää kuvattua minimiar-vosäätöä erityisesti voimassa olevien ominaiskäyrien korjaukseen. Kuvattua hyötysuhteen optimointia voidaan käyttää jo laivan moottorien pyörimisnopeutta 10 nostettaessa. Laivaa voidaan tästä riippumatta kuitenkin ohjailla täysin ns. jako-tilassa eli satama-altaaseen tai vastaavaan hitaasti ajettaessa. Molempia potku-rimoottoreita voidaan siis tässä tapauksessa käyttää toisistaan riippumatta mielivaltaiseen suuntaan ilman kuvattua minimiarvosäätöä.

* « · » * · • · · • · * · ♦ * * · * · • · 1 · · > » » « 4 · • ♦ · • I · »i » > · ·

» I

4 · * * * I · » * · • « I t I >

I M M

Claims (8)

112057

1. Menetelmä keula- ja peräpotkurin käsittävien laivojen, erityisesti autolauttojen, joiden etupotkurin pyörimisnopeus on aina pienempi kuin takapot- 5 kurin pyörimisnopeus, hyötysuhteen optimoimiseksi, tunnettu siitä, että hyötysuhteen optimoimiseksi suoritetaan molempiin käyttöjärjestelmiin syötettyjen pätötehojen summan minimiarvosäätö.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esiohjaus tapahtuu kokemusarvojen perusteella ja että minimiarvosäätöä 10 käytetään korjaukseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että optimointia tapahtuu jo moottorien pyörimisnopeutta nostettaessa.

4. Järjestely symmetrisen potkurijärjestelyn ja vastaavat erilliset käyttölaitteet käsittävien laivojen keulapotkurin pyörimisnopeuden säätämiseksi, eri- 15 tyisesti patenttivaatimuksen 1 tai jommankumman patenttivaatimuksista 2-3 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu säätimestä (10), jonka tulosuureina toimivat käyttölaitteiden (2, 4) pätötehot, jolloin säätimessä (10) määritetään keulapotkurin pyörimisnopeus, jolla pätötehojen summa on pienimmillään.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että säädin (10) on toteutettu digitaalisäätimenä. :.i.:

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, I ♦ :,''j että säätimen (10) eteen on kytketty yhteenlaskuelin (11), joka muodostaa mo- :,,,: lempien käyttölaitteiden pätötehojen summan. ;:· 25

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että siinä on käyttölaitteiden pätötehojen kokoamiseksi mittausmuuttajat (8,9).

8. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen järjestely, tunnettu siitä, että siinä on välineet käyttölaitteiden (2, 4) pyörimisnopeuk- : ·, . sien asetusarvo-ohjausten muuttamiseksi välittömästi ajosuunnan vaihtuessa. • I • t • * • » • « f » > I * 112057