FI124160B - Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI124160B
FI124160B FI20070498A FI20070498A FI124160B FI 124160 B FI124160 B FI 124160B FI 20070498 A FI20070498 A FI 20070498A FI 20070498 A FI20070498 A FI 20070498A FI 124160 B FI124160 B FI 124160B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
propeller
ship
cavitation
propulsion operation
determined
Prior art date
Application number
FI20070498A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20070498A (fi
FI20070498A0 (fi
Inventor
Klaus Vänskä
Original Assignee
Abb Oy
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 Abb Oy filed Critical Abb Oy
Priority to FI20070498A priority Critical patent/FI124160B/fi
Publication of FI20070498A0 publication Critical patent/FI20070498A0/fi
Priority to PCT/FI2008/000078 priority patent/WO2008155448A1/en
Publication of FI20070498A publication Critical patent/FI20070498A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124160B publication Critical patent/FI124160B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • B63H21/213Levers or the like for controlling the engine or the transmission, e.g. single hand control levers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO LAIVAN PROPULSIOKÄYTÖN OHJAAMISEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä laivan tai muun vesialuksen propulsiokäytön ohjaamiseksi ja patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi.
5 Laivojen yleinen voimansiirto perustuu potkurikäyttöön, jossa potkurin akselia pyöritetään voimakoneella, kuten dieselmoottorilla tai sähkökoneella. Potkurilla muodostetaan työntövoima, jota säädetään ohjaamalla potkuria pyörittävän moottorin pyörimisnopeutta tai potkurin lapojen lapakulmaa muuttamalla.
Potkurin työntövoima perustuu tunnetusti potkurin muodostamaan paine-eroon potkurin 10 lapojen etu-ja takapinnan välillä. Potkurikäyttöön liittyy kuitenkin haitallinen ilmiö, kavi-taatio, kun potkurin pyörimisnopeus tai kuormitus on liian suuri vallitsevassa käyttötilanteessa. Veteen muodostuu kuplia, jotka heikentävät potkurin työntövoimaa ja vaurioittavat potkuria ja laivan potkurin läheisyydessä olevia pintarakenteita aiheuttamalla eroosiota ja kulumista. Kavitaation lisääntyessä yli kriittisen tason romahtaa koko potkurin työntövoi-15 ma. Lisäksi kavitaatio aiheuttaa tärinää, mikä rasittaa laivan runkorakenteita ja siihen kiinnitettyjä laitteita ja lisää melua. Koska kavitaation aiheuttama rasitus kohdistuu erityisesti potkuriin, on vahingollinen vaikutus merkittävä myös potkuri akseli en laakereihin.
Potkurin joutuessa kavitaatioon sen hyötysuhde putoaa ja jos nopeutta edelleen lisätään kavitaatio kasvaa, tapahtuu lopulta työnnön romahdus. Tällöin potkuria pyörittävää käyttöä 20 tulee ohjata sellaiselle alueelle, jossa potkuri toimii mitoituksensa mukaisella tavalla. Kavitaation syntyyn vaikuttavat monet seikat ja ne otetaan huomioon potkurikäyttöj ä suunnitelen taessa. Kavitaation syntyyn vaikuttavien syiden määrä on suuri ja usean syyn samanaikai- oj nen esiintyminen vielä lisää mahdollisuutta, että potkuri joutuu kavitaatioon. Rakenteiden i Y suunnittelulla ja käytön ohjeistuksella ei siten aina ole mahdollista estää kavitaation syn- ^ 25 tyrnistä. Korjaavana säätötoimenpiteenä on tällöin potkurin nopeuden pienentäminen alu- g eelle, jossa kavitaatio poistuu. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi mittaamalla pyöri mi s- oo nopeutta, jolloin pyörimisnopeuden kasvaessa ominaiskäyrän ulkopuolelle, rajoitetaan O) o pyörimisnopeutta pienemmäksi. Tällöin on kuitenkin jo kavitaatio tapahtunut ja siitä jollei tuvat haitalliset vaikutukset ovat rasittaneet käytön suorituskykyä ja laivan rakenteita.
30 Kavitaatio voitaisiin välttää myös siten, että annettaessa ohjauskomentoja laivaa ohjattaessa joka tilanteessa toimittaisiin niin, että propulsiokäyttö olisi toimintapisteessä, jossa ei 2 kavitaatiota ilmene. Tämä vaatisi kuitenkin erittäin pitkällistä kokemusta ja olosuhteiden tuntemusta sekä eri syiden kerrannaisvaikutusten tuntemusta. Käytännössä tämä ei ole mahdollista. Laivaa ohjattaessa on käyttäjän ohjaustuntuma usein huono johtuen laivan suuresta massasta ja ohjausliikkeen hitaudesta. Esimerkiksi suunnanmuutokset suurella 5 nopeudella tai ajo voimakkaassa tuulessa voi aiheuttaa tilanteen, jossa potkuri kavitoi, mutta laivan kuljettaja ei voi tätä havaita kuin viiveellä. Myös veden laatu, kuten likaisuus vaikuttaa kavitaation alkami sherkkyyteen.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää uusi j a edullinen laivan propulsiokäytön ohjaus, joka poistaa edellä mainittuj a puutteita j a j oka parantaa laivan propulsiokäytön 10 säädettävyyttä sekä lisää propulsiojärjestelmän ja koko laivan suorituskykyä. Tämä aikaansaamiseksi keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosan ominaispiirteistä. Vastaavasti keksinnön mukainen laitteisto tunnetaan patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön eräät edulliset suoritusmuodot tunnetaan epäitsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkeistä.
15 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa säädetään propulsiokäyttöä niin, että potkurin joutuminen kavitaatioon ehkäistään ennakoivalla säädöllä. Menetelmässä määritetään ainakin yhden säätösuureen funktiona joukko propulsiokäytön ominaiskäyriä, jotka määräävät toimintapisteen, jossa potkuri aiheuttaa kavitaation. Tämä ominaiskäyrästö määrittää sää-tösuureiden funktiona propulsiokäytön kavitaatiovapaan alueen, joissa potkuri ei kavitoi, 20 sekä kavitaatioalueen, joissa kavitaatiota esiintyy. Näitä ominaiskäyriä käytetään propulsiokäytön säädössä, jotta potkuri ei joudu kavitaatioon. Ominaiskäyriä vastaavia oloarvoja mitataan jatkuvasti ja niitä verrataan tallennettuihin ominaiskäyriin. Propulsiokäyttöä sää-^ detään niin, että käyttö pysyy kavitaatiovapaalla alueella. Samalla luonnollisesti propul- ^ siokäyttöä ohjataan niin, että suurin mahdollinen hyötysuhde ja työntövoima saavutetaan.
CNJ
^ 25 Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisesti osa ominaiskäyristä määritetään laskennalli sesti. Tällaisia tietoja on esimerkiksi potkurin pyörimisnopeus, potkuriakselin kääntökulma
CC
tai lapakulman asento, joiden vaikutus on määritettävissä jo laivan suunnittelussa.
oo <y> o Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa ominaiskäyristä määrite- o o tään kokeellisesti malliskaalassa tai merikokeella käyttöön otettaessa tai kokemusperäise s- 30 ti. Nämä ominaiskäyrät, kuten merivirran suunnan ja nopeuden vaikutus tai syväyksen vai- 3 kutus, voidaan mallintaa pienoismallilla kavitaatiotunnelissa tai muilla menetelmillä. Lisäksi useiden eri tekijöiden yhteisvaikutusta voidaan määrittää kokeellisesti.
Keksinnön vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaan säädettävä suure, jota käytetään propulsiokäytön ohjaukseen valitaan laivatyypin tai yksittäisen laivan ominaisuuksien ja 5 käyttötavan mukaan. Säädettävinä suureina on sen mukaisesti yksi tai useampi joukosta, pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuriakselin kääntökulma, potkurin kallistuskulma. Jos samalle laivalle on useita säädettäviä suureita, muodostetaan useita ominais-käyriä, joita käytetään joko erillisinä tai yhdessä.
Edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnössä ominaiskäyrät määritetään ainakin yhdelle 10 parametrille. Tällöin parametri on yksi tai useampi joukosta, johon kuuluvat potkurin geometria, veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento laivan nopeusvek-torin suhteen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran suunta, merivirran nopeus, veden tiheys, veden syväys.
Vielä erään keksinnön mukaisen sovelluksen mukaan laitteistolla ohjataan kiinteää, run-15 koon kääntymättömästi laakeroitua potkuria. Potkuri voi olla kiinteälapainen tai säädettä- välapainen.
Edelleen keksinnön erään suoritusmuodon mukaan työntölaitteisto käsittää laivan rungon suhteen kääntyvän potkurin. Vielä eräässä toteutusmuodossa työntölaitteistossa on sekä kiinteä että kääntyvä potkuri.
20 Keksinnön toteutusta helpottaa se, että mitattavat, seurattavat ja säädettävät suureet on yleensä saatavilla ja käytettävissä. Keksinnön soveltaminen ei siten vaadi uusien mittaus-co 5 laitteiden ja vastaavien asentamista.
c\j i
CU
V Keksinnön eräitä edullisia toteutusmuotoja kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viita- co ten piirustuksiin, joissa x
IX
CL
25 - kuvio la esittää erästä laivan käyttötilannetta, σ>
O
^ - kuvio Ib esittää erästä toista laivan käyttötilannetta, o cu - kuvio 2a esittää laivan propulsiokäytön eräitä ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäväksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa, 4 - kuvio 2b esittää laivan propulsiokäytön eräitä toisia ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäväksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa ja - kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaista laitteistoa.
Laivan tai vastaavan aluksen liikkuminen perustuu potkureilla muodostettuun työntövoi-5 maan. Kuvioiden la ja Ib esimerkissä laivan propulsiokäyttö on toteutettu kääntyvillä oh-jauspotkureilla 4, jolloin potkurit 3 kiinnitetty kääntyvään työntölaitteistoon 5, joka on pystysuoran kiertoakselin ympäri käännettävissä 360 astetta. Ohjauspotkureita 4 kääntämällä ohjataan laivan suuntaaja potkurien 3 pyörimisnopeutta muuttamalla säädetään laivan nopeutta ja työntövoimaa. Kuviossa Ib laiva kulkee tasaista nopeutta suoraan, jolloin ohja-10 uspotkurien 4 työntövoima ja laivan kulkusuunta 6 on laivan keskilinjan 8 suuntainen. Laivaan 2 ei kuvion Ib tapauksessa kohdistu mitään epäsymmetristä kulkusuunnasta poikkeuttavaa voimaa. Tässä niin sanotussa normaalitilanteessa laivan ja sen propulsiokäytön hallinta on helppo ja suoraviivainen. Niin kauan kuin potkurin pyörimisnopeus on alle nimellisnopeuden kullakin laivan kuormituksella ja nopeudella tai kiihtyvyydellä, potkuri ei ka-15 vitoi, koska potkuri on suunniteltu toimimaan tässä tilanteessa.
Kuvion la havainnollistamassa tilanteessa laivan 2 kohdistuu sivutuuli 10, jonka seurauksena kulkusuunta 12 poikkeaa laivan keskilinjasta 8 kulman β verran. Laivan potkurit 4 on käännetty laivan keskilinjan suunnasta kulman a verran. Koska potkurien työntövoima ei enää ole laivan kulkusuunnan mukainen, muuttuu potkurin kavitaatiosta vapaa alue olen-20 naisesti. Potkurien työntövoiman suunta ei ole laivan kulkusuunnan, so. laivan nopeusvek-torin mukainen ja samalla laivan kulkuvastus kasvaa, koska sortokulma kasvaa. Kun ohja- uspotkurien kiertokulma ja potkurien pyörimisnopeus vlittää jäijestelmän rakenteen perus-oo o teella määräytyvät raj a-arvot, potkuri alkaa kavitoida ja työntöteho putoaa. Tehon ja pyö-
CNJ
c\j rimisnopeuden lisääminen ei tuo lisäystä työntötehoon, vaan päinvastoin työntöteho piene- co 25 nee. Propulsiokäytön toimintapiste siirtyy kavitaatiovapaan toiminta-alueen ulkopuolelle, x Samalla rakenteisiin kuten potkureihin ja niiden tuki- ja kääntölaitteisiin kohdistuu ylimää- Q_ räistä rasitusta ja eroosiota. Vaikka kavitaatio on sinänsä tunnettu ilmiö, ei käyttötilantees-oo g sa kavitaatiorajan ylitystä pysty aistinvaraisesti havaitsemaan. Siten kavitaatiotilanne voi o vallita pitkään huomaamatta.
C\1 30 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa propulsiokäytön ohjausjärjestelmään on tallennettu yksi tai useampia ominaiskäyriä, jotka määrittävät vallitsevien olosuhteiden kavitaatiorajan.
5
Kuvioissa 2a ja 2b on kuvattu eräitä ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäviksi keksintöä toteutettaessa. Kuvio 2a esittää työnnön ominaiskäyrää, jossa on kuvattu momenttikerroin Kq ja työntökerroin Κχ kavitaatioluvun σ funktiona. Kuvioissa 2a ja 2b on täsmällisemmin ilmaistuna momenttikerroin esitetty kymmenkertaisena, jotta kuvioiden suureet voidaan 5 esittää samassa kuvassa selkeämmin. Tämä vuoksi kuviossa on käytetty merkintää IOKq, joka tarkoittaa momenttikertoimen kymmenkertaista arvoa. Momenttikerroin Kq on di-mensioton suure, joka määräytyy tunnetulla tavalla momentin sekä veden tiheyden, potkurin kierrosnopeuden ja potkurin halkaisijan perusteella. Vastaavasti työntökerroin KT on dimensioton suure, joka määräytyy tunnetulla tavalla työntövoiman sekä veden tiheyden, 10 potkurin kierrosnopeuden ja potkurin halkaisijan perusteella. Kavitaatioluku σ on dimensioton suure, joka määräytyy kappaleen nopeuden ja paineen mukaisesti, ja johon vaikuttaa kappaleen koko, virtausnopeus, lämpötila, veden ominaisuudet jne. Kavitaatioluvun pienentyessä saavutetaan piste, jossa työntövoima ja momentti romahtavat, kuten kuvion 2a kuvaamassa tapauksessa tapahtuu kavitaatioluvun ollessa noin 1,5.
15 Kuvio 2b kuvaa kavitaatiotunnelissa mitattua avovesikäyrää, joka esittää kymmenkertaista momenttikerrointa IOKq ja työntökerrointa Κχ sekä potkurin hyötysuhdetta ηο etenemälu-vun J funktiona, jolloin J=Va/(n*D), kun Va = potkurin etenemänopeus, n = potkurin kier-rosnopeus ja D = potkurin halkaisija. Kuvion 2b käyrät kuvaavat edellä mainittuja suureita erilaisilla potkurin syväyksillä.
20 Kuviossa 2a esitetyissä käyrissä määritetään kavitaatioluvulle raja-arvot, viiva 11, joita pienemmät kavitaatioluvut eivät ole sallittuja, jolloin käyttö pysyy kavitaatiovapaalla alueella. Toiminta-alueena on siten viivan 11 oikealla puolella oleva alue. Vastaavasti ohjauk-sessa voidaan hyödyntää kuvion 2b esittämiä avovesikäyriä, josta määrätään pienin sallittu ° etenemäluku, viivat 13, jolla ollaan kavitaatiovapaalla alueella, kuviossa 2b viivojen 13 ™ 25 oikealla puolella. Kuviossa 2b on piirretty eri syväyksille katkoviivoilla, pistekatkoviivoil- la ja pisteviivoilla erilliset arvot. Eri syväyksille määritettyjen kavitaatiosta vapaan alueen g raja-arvot on kuvattu vastaavilla viivatyypeillä. Kun mittaus- ja valvontalaitteet osoittavat,
CL
<30 että kavitaatioraja lähestyy tai ollaan vaarassa ylittää, propulsiokäytön säätöjärjestelmä ra- σ> 2 joittaa säätösuuretta siten, että käytön toimintapiste pysyy kavitaatiosta vapaalla alueella.
N- § 30 Kuvion la tapauksessa säädetään esimerkiksi joko potkurin pyörimisnopeutta, potkurin
C\J
lapakulmia, jos ne ovat säädettäviä, ohjauspotkurin kallistuskulmaa, mikäli se on säädettävissä tai ohjauspotkurien kääntökulmia a. Kääntökulmat voivat olla eri ohjauspotkureille 6 erisuuria tai ohjauspotkurit voivat olla käännettyinä eri suuntiin vaaditun ohjausvaikutuksen aikaan saamiseksi.
Kuviossa 3 on kuvattu kaaviomaisesti erään keksinnön mukaisen toiminnon toteuttava laitteisto. Tässä esimerkissä on esitetty propulsiokäytön yhden potkurin pyörittämiseen ja sen 5 ohjaukseen tarvittavat osat. Potkuri 14 on kiinnitetty sitä pyörittävän moottorin 16 akselille 18. Moottori 16Joka tässä tapauksessa on vaihtovirtamoottori, esimerkiksi kestomagnetoi-tu tahtimoottori tai oikosulkumoottori, saa syöttötehonsa taajuusmuuttajalta 20, johon teho syötetään laivan sähköverkosta 22. Taajuusmuuttajaa 20, joka on käsittää esimerkiksi tunnetulla tavalla tasasuuntaajan, tasavirtavälipiirin ja vaihtosuuntaajan, ohjataan ohjausyksi-10 köliä 24, joka tuottaa taajuusmuuttajalle ohjaussignaalit kaapelien 26 kautta ja käyttää taajuusmuuttajan sähköisiä mittaustietoja, jotka viedään ohjausyksikköön kaapeleilla 28.
Propulsiokäyttöä ohjataan laivan komentosillalta ohjaussauvalla 30, jolla annetaan tarvittavat ohjauskomennot, jotka viedään käytön ohjauskaapeleilla 32 ohjausyksikköön 24. Vaihtoehtoisesti ohjauskomennot voidaan antaa myös autopilotilla 33 tai dynaamisella ase-15 mointilaitteella 35 eli DP-laitteella (Dynamic Position), joka hyödyntää GPS-paikanninta. Moottorin tai potkurin pyörimisnopeus mitataan takometrillä, jonka ulostulo 34 viedään oloarvotietona ohjausyksikköön 24. Pyörimisnopeustieto voidaan myös muodostaa taajuusmuuttajan ohjaustiedoista. Ohjausyksikkö antaa tarvittavat ohjaussignaalit, jotta pro-pulsiokäyttö toteuttaa halutun työntötehon ja nopeuden.
20 Muistiin 36 on tallennettu propulsiokäytön ominaiskäyrät eri muuttujien ja parametrien funktioina. Muuttujina ovat esimeriksi potkurin pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuri akseli n kääntökulma, potkurin kallistuskulma riippuen laivan ja propulsiokäy-
CO
£ tön rakenteesta ja ominaisuuksista. Näitä muuttujia keksinnön mukaisesti käytetään myös c\j ^ ohjaamaan käyttöä niin, että potkuri pysyy kavitaatiosta vapaalla alueella sovelluskohtai- ^ 25 sesti valittavalla tavalla. Ominaiskäyrät on määritelty myös eri parametreille, jotka vaikut tavat kavitaation syntymiseen. Tällaisia parametrejä ovat esimerkiksi potkurin geometria,
CC
“ veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento laivan nopeusvektorin suh- oo teen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran suunta, merivirran nope-o ^ us, veden tiheys, veden syväys. Osa parametreistä kuten potkurin geometria on kiinteä lai- o 00 30 valle, jos muutostöitä ei tehdä. Säätösuureita ja muita kuin kiinteäarvoisia parametrejä mi tataan käytön aikana ja näiden mittausarvot eli oloarvot viedään signaalijohtimilla 42 toimintapisteen määrittely-yksikköön 38. Propulsiokäytön aikana määritetään käytön todelli- 7 nen toimintapiste ja saatu toimintapisteen oloarvo viedään kavitaatiorajan tarkkailuyksik-köön 40. Tarkkailuyksikkö 40 on vertailu- ja eroelin 40 Jolla on ainakin määritettävissä onko toimintapisteen oloarvon kavitaatiovapaalla alueella vai sen ulkopuolella. Kun kavitaatiorajan tarkkailuyksikkö 40 havaitsee, että propulsiokäyttö on lähempänä kavitaatiota 5 kuin on ennalta määritetty, tarkkailuyksikkö antaa ohjauskäskyn ohjausyksikölle 24, joka säätää propulsiokäytön kohti kavitaatiosta vapaata toiminta-aluetta. Toisin sanoen, kun kuvioiden 2a ja 2b esimerkkikäyrissä propulsiokäyttö on siirtymässä viivan Ilja vastaavasti viivojen 13 vasemmalle puolelle, tarkkailuyksikkö 40 ohjaa propulsiokäytön viivojen 11, vastaavasti 13 oikealle puolelle. Tällöin ohjausyksikkö 24 ohjaa propulsiokäyttöä mahdol-10 lisimman optimaalisella tavalla komentosillan ohjaussauvalla 30 tai muilla ohjauskomento-laitteilla 33 tai 35 annettujen ohjauskomentojen sekä kavitaatiorajan tarkkailuyksikön 40 yhdistetyn ohjauksen mukaisesti.
Keksintöä on edellä kuvattu sen erään suoritusmuodon avulla. Esitystä ei ole kuitenkaan katsottava patentin suojapiiriä rajoittavaksi, vaan keksinnön toteutusmuodot voivat vaih-15 della seuraavien patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.
co δ
CvJ
CvJ
co
X
X
Q.
CO
o o 1^ o o
CvJ

Claims (10)

1. Menetelmä laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi, johon propulsiokäyttöön kuuluu ainakin laivan potkuriakselille (18) sovitettu moottori (16) ja sitä ohjaava moottorin ohjauslaite (20, 24), tunnettu siitä, että menetelmässä 5. määritetään ainakin yhden säätösuureen funktiona joukko propulsiokäytön ominais- käyriä (IOKq, Kt), jotka määräävät toimintapisteen ja, - määritetään ominaiskäyrän alue (11), jossa potkuri toimii ennalta määritellyllä kavi-taatiosta vapaalla alueella, - tallennetaan propulsiokäytön ominaiskäyrät muistiin (36), 10. määritetään jatkuvasti propulsiokäytön kyseisten säätösuureiden oloarvot, - verrataan säätösuureiden oloarvoja ominaiskäyrien (IOKq, Kt) toimintapisteiden arvoihin, - säädetään propulsiokäyttöä vertailun perusteella siten, potkuri (14) toimii kavitaatios-ta vapaalla alueella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa ominais- käyristä (IOKq, Kt) määritetään laskennallisesti.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa omi-naiskäyristä (IOKq, Kt) määritetään kokeellisesti tai kokemusperäisesti.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätösuu-20 reina on yksi tai useampi joukosta, pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuriak- selin kääntökulma, kallistuskulma, co
° 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ominais- käyrät määritetään ainakin yhdelle parametrille, jolloin parametri on yksi tai useampi jou-kosta, potkurin geometria, veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento g 25 laivan nopeusvektorin suhteen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran CL ^ suunta, merivirran nopeus, veden tiheys, veden syväys. en o
^ 6. Laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi, johon propulsiokäyttöön kuuluu aina- o ^ kin laivan potkuriakselille (18) sovitettu moottori (16) ja akselille kiinnitetty potkuri (14) ja sitä ohjaava moottorin ohjauslaite (20,24), tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu - muisti (36), johon on tallennettavissa propulsiokäytön ominaiskäyrästö (IOKq, Κχ), jonka avulla potkurin (14) kavitaatiovapaa alue (11) on määritettävissä ainakin yhden sää-tösuureen funktiona, - mittauslaite (34), jolla propulsiokäytön kyseinen säätösuure on jatkuvasti mitattavis-5 sa, toimintapisteen määrittelyelin (38), jolla säätösuureen oloarvosta on muodostettavissa toimintapisteen oloarvo, - vertailu- ja eroelin (40), jolla on ainakin määritettävissä onko toimintapisteen oloar-von kavitaatiovapaalla alueella vai sen ulkopuolella ja 10. ohjausväline (24), jolla propulsiokäyttö on säädettävissä niin, potkuri (14) toimii ka vitaatiovapaalla alueella.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan laivan runkoon kääntymättömästi laakeroitua potkuria (14).
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan 15 kääntyvään ohjauspotkuria.
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan sekä kiinteää että kääntyvää potkuria.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan kääntyvälapaisen potkurin lapakulmaa. 20 co δ c\j C\J CO X X Q. CO o o 1^ o o C\J
FI20070498A 2007-06-21 2007-06-21 Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi FI124160B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070498A FI124160B (fi) 2007-06-21 2007-06-21 Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi
PCT/FI2008/000078 WO2008155448A1 (en) 2007-06-21 2008-06-23 Method and apparatus for controlling propulsion drive of ship

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070498 2007-06-21
FI20070498A FI124160B (fi) 2007-06-21 2007-06-21 Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20070498A0 FI20070498A0 (fi) 2007-06-21
FI20070498A FI20070498A (fi) 2008-12-22
FI124160B true FI124160B (fi) 2014-04-15

Family

ID=38212352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20070498A FI124160B (fi) 2007-06-21 2007-06-21 Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI124160B (fi)
WO (1) WO2008155448A1 (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2634084A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-04 ABB Oy Arrangement and method in a ship
DE102012213991A1 (de) * 2012-08-07 2014-02-13 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Verfahren zum schallemissionsarmen Beschleunigen eines propellergetriebenen Wasserfahrzeugs
US9545987B1 (en) 2014-05-02 2017-01-17 Brunswick Corporation Traction control systems and methods for marine vessels
EP3263441A1 (en) 2016-06-28 2018-01-03 ABB Schweiz AG Control of propeller shaft movement
JP6910640B2 (ja) * 2017-05-12 2021-07-28 国立大学法人東京海洋大学 プロペラ負荷状態推定装置、プロペラ負荷状態推定方法、およびプロペラ負荷状態推定プログラム
US20200240899A1 (en) 2019-01-24 2020-07-30 Square Robot, Inc. Systems, methods and apparatus for in-service tank inspections
DE102021210294A1 (de) 2021-09-16 2023-03-16 Thyssenkrupp Ag Lageunabhängiges Vermeiden von Kavitation an einem Propeller

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166310A (en) * 1977-06-06 1979-09-04 Rockwell International Corporation Method of altering an axial impeller/stator vane combination
JPH08156884A (ja) * 1994-12-05 1996-06-18 Sanshin Ind Co Ltd 水上走行船のトリム角制御装置
US20040090195A1 (en) * 2001-06-11 2004-05-13 Motsenbocker Marvin A. Efficient control, monitoring and energy devices for vehicles such as watercraft
JP4198515B2 (ja) * 2003-04-23 2008-12-17 本田技研工業株式会社 ジェット推進艇

Also Published As

Publication number Publication date
FI20070498A (fi) 2008-12-22
FI20070498A0 (fi) 2007-06-21
WO2008155448A1 (en) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124160B (fi) Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi
US5667415A (en) Marine outdrive with surface piercing propeller and stabilizing shroud
JP6056967B2 (ja) 海流発電装置及び海流発電装置の姿勢制御方法
KR101849312B1 (ko) 기계적으로 구동되는, 허브없는 고효율 선박 추진기
JP6352778B2 (ja) 浮体式風力発電装置及びその運転方法
JP5324053B2 (ja) 水上輸送用船舶のための推進および操舵ユニット
JP2015508734A (ja) 船舶における装置および方法
US20190023368A1 (en) Systems and methods for automatically controlling attitude of a marine vessel with trim devices
US20150285213A1 (en) Yaw control-by-rudder type tidal stream power generation apparatus and yaw control method of the same
KR20080087433A (ko) 러더혼에 부착되는 조정형 선박용 추력 날개
KR100625847B1 (ko) 캐비테이션 성능 향상용 비대칭 전류고정날개
US7281482B1 (en) Side thruster performance improvement with power optimization controller
WO2008013476A1 (en) Engine provided with dynamic hydrofoils (variants)
WO2017150299A1 (ja) 横軸ロータ並びにそのロータを備えた舟艇
US20230264792A1 (en) Device for the roll stabilizing of a watercraft
KR20110064830A (ko) 추력 측정 구동형 선박용 추력날개장치
US20210284312A1 (en) Method and Apparatus for Adjusting the Flow Properties of a Propeller
JP3171394B2 (ja) 推力制御装置付ポンプジェット推進器
US6408777B1 (en) Side thruster performance improvement with speed control
KR20220045331A (ko) 로터 세일 회전 속도 제어 방법 및 이에 적용되는 선박
Jürgens et al. Voith Schneider Propeller (VSP)-Investigations of the cavitation behaviour
KR102561811B1 (ko) 트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치
KR100813603B1 (ko) 선박용 전류회전자구조
KR101721999B1 (ko) 추진장치
KR102610005B1 (ko) 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124160

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ABB SCHWEIZ AG